根据填埋垃圾的来源和组成不同,填埋气体中含有30 %~55 % 体积比的甲烷,含有30%~45 % 体积比的的二氧化碳,此外,还含有少量的空气、恶臭气体和其他微量气体。
填埋气体中的甲烷是一种易燃易爆的气体。由于甲烷爆炸时需要与空气混合,占到空气中的5%~15%才会发生爆炸,因此在封闭的填埋场内几乎没有爆炸的危险。但是,当填埋气体通过土壤的空隙转移到填埋场以外,并与空气混合时,就有可能发生爆炸。填埋气体还含有微量的氨、一氧化碳、硫化氢、多种挥发性有机物等物质,会产生恶臭问题和空气污染。填埋气体的两种主要成分(甲烷和二氧化碳)都属于温室气体。但根据联合国金年会间气候变化专门委员(IPCC)相关规定,未经过处理的填埋气体中二氧化碳为生物质分解的结果,属于自然碳循环的一部分,不计入温室气体。填埋气体中甲烷被列入大气温室气体清单,其温室效应是同体积二氧化碳的21倍。
每一立方米填埋气体相当于大约 0.5m3 天然气或者是0.5 L燃油的热值,即未经处理的填埋场气体热值是27.8-30.5 MJ/kg,具有很高的燃料回收价值。填埋气体常用方式直接燃烧发电,也可以通过提纯后用作管道天然气或汽车燃料等。
利用燃气发动机进行填埋气的综合利用,目前国内已推广采用此方法。利用垃圾沼气发电的环保效益大大超过经济效益,这是因为,垃圾填埋场沼气的主要含量是甲烷和二氧化碳,它们不仅严重污染大气环境,加剧地球温室效应,而且易引起自燃和爆炸事故。为适应垃圾填埋气特点,发电机组必须具有以下技术特点: