摘要：对于国内外在传统的厌氧填埋和新型的准好氧填埋两种不同运行方式下对填埋气的特性研究作了简介。通过比较分析，传统的厌氧填埋结构中填埋气的甲烷含量比较高(40%～60%)，而准好氧填埋中填埋气的甲烷含量只有10%～20%。对于中小型的填埋场，由于技术和成本的制约，建立准好氧填埋场，不仅有利于加快垃圾的稳定化进程，还可以减少甲烷的生成量，减轻对环境所造成的污染。
关键词：城市固体废物；垃圾填埋场；填埋气；特性研究
卫生填埋，指采取防渗、压实、覆盖等手段对城市生活垃圾进行处理，并且对填埋过程中产生的渗滤液和填埋气(Landfill Gas，简称LFG)进行综合处理的工程技术。该法具有投资省，处理费用低，处理量大，所需设备少，操作简便，回收填埋气可获得一定经济效益等优点，因而是城市生活垃圾的最终处置方式。虽然卫生填埋是处理垃圾行之有效的方法，但垃圾填埋体须经过漫长的厌氧发酵才能实现最终稳定化、无害化。并且在稳定化过程中产生的渗滤液和填埋气对人体健康和自然环境有较大危害作用[1]。
垃圾填埋气是指在垃圾填埋场中，生活垃圾所含的大量有机物被微生物降解所生成的气体。它的主要成分为CH4和CO2，此外还有一些其他成分如H2S等[2，3]。CH4和CO2是重要的温室气体，CH4对温室效应的贡献仅次于CO2，但其当量体积温室效应潜在值是CO2的21倍[4]，CH4在大气中的浓度在过去100多年里增加了1倍，过去20年中以每年0.9%的速度增长，远高于CO2浓度的增加速度[5]。
全世界每年CH4排放量大约5亿t，其中2200～3600万t来自垃圾填埋场。在人为CH4排放源中，垃圾填埋场排放列第3位[6]。目前，清洁发展机制CDM(Clean Development Mechanism)是世界各国特别是发达国家环境研究的热点，其核心问题即是如何在发展中国家的领土上实施能够减少温室气体的项目，并据此获得“经核证的减排量”，即通常所说的CERs(Certified Emission Reductions)[7]，因此有必要加强对填埋气特性的了解。
1传统厌氧卫生填埋场填埋气特性研究
卫生填埋是从传统的废物堆集发展起来的，应用最早的垃圾最终处置技术，垃圾填埋完毕后，垃圾体中氧气快速耗尽，填埋场很快过渡到厌氧状态。
在厌氧填埋场中，Chugh等[8]研究认为。每吨含水率为45%，有机物含量55%的垃圾可产生甲烷57.5m3。因而垃圾填埋气是一种可回收利用的潜在能源，对填埋气进行控制利用已成为城市垃圾填埋处置技术的组成部分和发展趋势。美国、英国早在20世纪70年代就开始了对填埋气的研究，80年代初便开始利用填埋气。近年来环境恶化和温室效应的加剧以及能源危机的出现，对填埋气的利用更加得到重视。国外对填埋场气体的研究主要集中在：加快填埋气产生速率，气体的迁移模型应用，气体的回收及能量转化。
1.1填埋气产气过程的研究进展
1.1.1填埋气产气过程的国外研究
确定填埋场的产气量和产气速率的方法主要有三种：现场抽气实验、实验室模拟实验、模型估算法。通常将三种方法结合起来进行研究，模型估算法可以从产气的动力学上描述垃圾降解这一整个过程，因而受到广泛重视。
产气量的模型研究包括统计模型和动力学模型。IPCC模型：采用垃圾中有机物分解的化学计量方程式来确定CH4产量的化学计量式模型。建立在质量守恒定律基础上的COD估算模型：该模型假设垃圾中的COD值等于产气中甲烷燃烧的耗氧量，此模型同样也是用于计算一定数量垃圾的最终产气总量[9，10]。
Gardner动力学模型，由Gardner等[11]提出。该模型可以计算出某垃圾填埋场各年以及累积的CH4产生量，为填埋场CH4的收集和利用提供设计依据。Marticorean动力学模型，该模型是填埋场产CH4的一阶动力学方程式，其应用的前提是认为填埋场中的垃圾是按年份分层填埋的。模型中增加了描述垃圾产气周期的参数，并且假设垃圾产气量随时间按照指数规律递减[12]。
产气速率的模型研究：Schol-Canyon模型，该模型假设经历一段可以忽略的时间后，填埋气的产生速率迅速达到它的最大值，而这段时间主要用来建立起厌氧环境和微生物的生长。随后产气速率遵循一级动力学，反应速度随可降解的有机底质的减少而降低，这些可降解的有机底质可由余下的甲烷潜能来度量。该模型简单，参数较少。只是它忽略了垃圾自填埋开始到产气速率达到最大值时这段时间的产气量，因此它只能大体上反映产气速率的变化趋势。
MGMEMCON模型，该模型把垃圾中的有机物分为三部分：容易降