以下是该技术的系统总结：

1. 工艺流程详解

1.1 预处理阶段

目标：去除渗滤液中的杂质（如固体颗粒、油分、重金属）。

方法：

物理处理：筛网过滤、沉淀池去除大颗粒。

化学处理：絮凝剂（如PAC、PAM）沉淀胶体物质；调节pH至6.5-7.5（中和酸性渗滤液）。

生物处理：预曝气降解部分有机物，减少后续负荷。

1.2 厌氧发酵产沼气

条件控制：

温度：中温发酵（35-40℃）或高温发酵（50-55℃），需加热系统维持。

pH值：通过碳酸氢盐缓冲液或自动加碱系统保持稳定。

C/N/P比例：补充氮、磷营养盐（如尿素、磷酸盐）优化微生物活性。

抑制物管理：监测氨氮（<1500 mg/L）、硫化物（<200 mg/L）浓度，必要时稀释或吸附处理。

1.3 沼气提纯

脱硫（H₂S去除）：

生物脱硫：硫氧化菌（如Thiobacillus）在微氧条件下转化H₂S为单质硫，需精确控制O₂量（2-4%）。

化学吸附：氧化铁（Fe₂O₃）或活性炭吸附，适用于低浓度H₂S（<500 ppm）。

脱碳（CO₂去除）：

PSA（变压吸附）：沸石分子筛选择性吸附CO₂，甲烷回收率>90%，需多塔交替再生。

膜分离：中空纤维膜（如聚酰亚胺）基于渗透速率差异，适合中小规模，能耗较低。

脱水：

冷凝法：降温至3-5℃，去除大部分水分。

吸附干燥：分子筛深度脱水至露点<-70℃。

1.4 压缩与储存

压缩：三级压缩机增压至20-25 MPa，需冷却系统防止高温。

储存：高压储罐（如CNG储罐）。

2. 关键技术与优化策略**

高效脱硫脱碳集成：组合生物脱硫+膜分离，降低化学试剂消耗。

智能控制系统：实时监测CH₄、CO₂、H₂S浓度，动态调节工艺参数（如压力、温度）。

3. 主要挑战与解决方案**

渗滤液成分波动：

缓冲池设计：平衡水质波动，确保发酵稳定性。

高级氧化预处理：臭氧或Fenton法降解难降解有机物。

高能耗问题：

低能耗膜材料研发：如混合基质膜提升CO₂/CH₄选择性（美国普里森沼气分离膜）。

工艺耦合：如厌氧消化与微藻培养结合，利用CO₂生产生物质。

二次污染控制：

硫资源化：回收单质硫作为工业原料。

废水处理：反渗透或蒸发结晶处理冷凝废水，实现零排放。

4. 应用案例与经济性

成本分析：

投资成本：预处理（20%）、提纯（50%）、压缩储存（30%）。

运营成本：能耗占60%，人工与维护占30%。

5. 未来发展方向

新型分离膜开发：如金属有机框架（MOFs）提升CO₂吸附容量，实现碳中和。

数字化孪生技术：通过物联网模拟优化全流程效率，预测设备寿命。

通过以上技术整合与创新，垃圾填埋场渗滤液沼气提纯可有效转化为高附加值天然气，兼具环境效益与经济效益，助力循环经济发展。