活性炭和碳分子篩處理填埋氣的工藝流程

國外如美國、荷蘭、奧地利和德國已在使用將填埋場氣體轉(zhuǎn)化達到天然氣質(zhì)量的設(shè)備。處理后的氣體可以達到天然氣的質(zhì)量，而且可以用在任何按照天然氣設(shè)計的標準設(shè)備中而不需要進一步的處理，其甲烷氣體的含量大約在85%～90%之間。

處理工藝包括活性炭吸附和分子篩處理，以及液體溶劑或水萃取兩個步驟。下圖中給出了利用活性炭和碳分子篩處理氣體的流程。利用活性炭吸附硫化氫和有機硫化合物的工藝已經(jīng)運用了很長的時間，填埋場氣體脫硫工藝是應用多孔的碘注入的活性炭作為吸附和催化的場所。在催化吸附工藝的過程中，硫化氫在有氧和活性炭催化劑的作用下被氧化成單質(zhì)硫。硫化氫的催化氧化方程式如下：
 
反應過程產(chǎn)生的單質(zhì)硫被吸附，而反應過程的另外一個產(chǎn)物水則從活性炭的表面解析出來。在通過固定的吸附床后剩余的硫化氫的濃度就已經(jīng)降到不足1mg/m3。由于在反應過程中進行的是缺氧氧化，所以只能注入一定數(shù)量的氧氣。一般采用兩個固定吸附床，以便在一個床吸附飽和后切換到另一個床吸附。當進氣硫化氫濃度為5×10-6且反應單元運行六個月以上時一般就要切換了，飽和的活性炭可以扔掉也可以再生后重復利用。

各種有機物的去除是在第二步處理過程中運用選擇類型的活性炭完成的。這種類型的活性炭用在廢氣治理和溶劑再生中，用以吸附烴類和鹵帶烴類物質(zhì)。有機物被活性炭吸附，吸附能力決定于污染物的類型和數(shù)量，在實際的應用中還與操作的方式有關(guān)。

處理工藝過程的設(shè)計要基于被處理的填埋場氣體中待去除物質(zhì)的最低和最高濃度，還要考慮吸附平衡，解析的能量等問題。污染物負荷應在0.1%～40%之間變化，而且物質(zhì)的沸點越高則允許的負荷就越大。碳分子篩選擇壓力吸附工藝

填埋場氣體的預處理工藝可以提高甲烷氣體的比例，比如用碳分子篩進行的選擇壓力吸附工藝以去除二氧化碳，當二氧化碳被壓縮到5～10hPa時就能被吸附在碳分子篩上，少量的氮氣和氧氣也會積累并被去除。反向的壓力則能清洗飽和的碳分子篩，這些積累的氣體成分(CO2，N2，O2)此時就會被釋放到空氣中去。還可以選擇物理的或是化學的方法來清洗分子篩，例如用化學方法清洗時是用清洗劑固定二氧化碳。物理清洗是利用壓力水在10～30hPa的條件下進行的，清洗后甲烷的產(chǎn)量明顯提高。