焚烧垃圾的原因范文
时间:2023-12-18 17:39:21
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篇1
关键词:垃圾焚烧;低位热值;综合能源利用;热能利用效率;
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:
1引言
近年来,生活垃圾的处理已经成为了经济高速发展的大中型城市的难题,大量的生活垃圾严重污染了环境,影响了市容,制约着城市的进一步发展,作为可以将垃圾体积减小,质量减轻,同时能够进行能量再利用产生经济效益的方法——生活垃圾焚烧发电目前在发达国家所普遍采用。从1988年我国建造第一座垃圾焚烧发电厂之后,发展较为迅速。垃圾焚烧发电厂具有很好的综合效益,符合可持续发展的要求,前景广阔。
2垃圾焚烧发电厂的应用前提
关于是否采用垃圾焚烧发电厂,国家于2000年印发的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》对采用焚烧处理垃圾的最低发热量做了规定:“6.1 焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。”可见生活垃圾的低位发热量是决定一个城市生活垃圾适不适合采用焚烧法处理技术的关键。一般认为,低位发热量小于3300kJ/kg的垃圾不易采用焚烧处理,介于3300~5000kJ/kg的垃圾可以采用焚烧处理,大于5000kJ/kg的垃圾适宜焚烧处理。
同时,为了确保垃圾的彻底燃烧和控制二恶因的产生,国家于2002年颁布实施的《生活垃圾焚烧污染控制标准》要求生活垃圾的焚烧温度要大于850℃,停留时间要大于2s。根据热量衡算,垃圾进炉低位发热量应达到6280kJ/kg。考虑到整个焚烧工艺系统的经济性,业内人士提出7000kJ/kg经济热值的观点。
3 垃圾焚烧发电的设备
国内目前已建成的生活垃圾发电设施大都采用引进国外垃圾焚烧设备,但进口的焚烧设备在国内应用效果并不好,往往处于非经济运行状况甚至运行后效率低下而面临着大型改造。
3.1 垃圾焚烧锅炉利用效率低下的原因
早期垃圾焚烧锅炉自身热效率较低
早期引进焚烧设备主要解决低热值生活垃圾能够燃烧、减容和无害化处理。限于当时技术条件与客观因素,20世纪80年代国内首次引进的垃圾焚烧锅炉热效率为65%,远低于同年代普通工业锅炉(80%以上)和电站锅炉(90%以上)。由于垃圾燃烧烟气中主要由含氧成分构成腐蚀性气体,对余热锅炉受热面产生高温腐蚀和低温腐蚀;余热锅炉设计难以选择较高蒸汽参数。为避免低温腐蚀,垃圾锅炉排烟温度又不能过低,一般在控制在200℃以上;因而,提高垃圾焚烧锅炉热效率亦受到一定限制。
(2)垃圾焚烧锅炉效率偏低
目前垃圾焚烧锅炉的效率偏低,主要原因有以下三个:一是作为燃料的国内城市生活垃圾目前由于分拣程度不高,高水分、低热值,与西方国家对应设计的燃料参数有较大的差别,在运行后需要额外进行投油或者投煤助燃;二是焚烧锅炉热功率相对较小,蒸发量一般为10t/h,不会超过100t/h,出于经济原因,能量回收措施有局限性。三是机组排汽热能无法充分利用。受天气因素影响,排汽参数不可能低于对应的饱和温度。蒸汽在汽轮机内膨胀做功降压至排汽压力后即进入凝汽器中凝结放热。这部分蒸汽能量难以直接利用,在热力学上称之为不可利用热能,一般占全厂热能损失一半以上。
因而,提高国内垃圾焚烧热能——电能转换效率主要途径有以下三项:一是改善入炉燃料的参数;二通过根据中国国情设计制造焚烧设备,提高垃圾锅炉热效率;三是选择适当的发电工质参数;四是完善本厂热力系统。
4 提高热能利用效率的有效途径
4.1降低生活垃圾入炉前的含水率
(1)根据相关理论推导:垃圾维持自行燃烧需要的最低热值应随垃圾水分的升高而增加,当垃圾含水率分别为40%、48%和55%时,对应的垃圾最低热值分别为7658、7908和 8126kJ/kg。对于采用混合收运的生活垃圾来说,降低生活垃圾的含水率污泥是提高生活垃圾热值的最有效办法。因此在许多生活垃圾焚烧发电厂焚烧炉前设置垃圾池,其很重要的作用就是降低垃圾的含水率。在堆贮的过程中,一部分水分被沥干,一部分水分在近似堆肥化的过程中蒸发流失。天津顺港垃圾焚烧厂原生垃圾在垃圾坑里面贮存5到7天,用抓斗进行翻堆,在夏季含水率从50%~60%降低到30%~48%,低位热值从4180~4600kJ/kg提高到4600~ 5130kJ/kg。
(2)根据相关实验证明:混合原生垃圾在密闭的垃圾仓内,堆高1.5m,通过强制通风,二次翻堆,含水率62%的混合生活垃圾,7天后含水率降至45%左右,垃圾低位热值超过焚烧基本要求值。
4.2提高锅炉热效率,降低散热损失
垃圾焚烧锅炉在正常运行过程中,需将炉水表面含盐分较高的炉水排出,一般在上锅筒设连续排污系统。此外锅炉还在底部设定期排污系统,将炉水底部渣、垢排出。锅炉运行中可设置集中排污扩容热能利用设备,对这因排污带走热量进行有效利用,产生经济效益的同时降低散热损失。
4.3提高锅炉出口蒸汽参数
垃圾发电厂属于小型热力发电厂,发电工质提高压力需提高热力设备承压等级;过高温度需采用价格昂贵的耐高温腐蚀金属材料制造过热器,其整体经济效益不一定经济。因而,一定要测算出设备投入——产出效能比较并与汽轮发电机组相匹配,优选最佳方案。目前国内外大中型垃圾发电厂常选用发电工质参数为4.0MPa/400℃过热蒸汽,发电汽耗率小于6.0kg/(kW·h)。2003年建成的温州第2座垃圾发电厂,采用国产垃圾焚烧锅炉。其蒸汽参数为3.9MPa/450℃,发电汽耗率已接近5.0kg/(kW·h)。已达到当代垃圾电厂国际先进水平。
4.4优化热力系统
由于焚烧炉采用进口设备,而热力系统设备往往在国内采购,在热力系统的设计中,存在一些可利用热能未充分利用,而早期引进的垃圾电厂的蒸汽式空气预热器、除氧器、锅炉给水加热器直接由锅炉减压供汽,未利用其压差发电,直接造成了蒸汽可用能的损失等。
通过优化热力系统,增加热能利用率,合理平衡机组发电能力与对外供热用户需求,尽可能地利用焚烧锅炉提供的热能。
5 结速语
用焚烧方式并回收其中能量的垃圾处理技术在近20年得到了迅速发展。焚烧垃圾,回收能源,以实现城市生活垃圾的减容化、无害化和资源化,符合可持续发展的要求。但是由于垃圾焚烧炉产生的烟气具有腐蚀性大,易产生高温腐蚀和低温腐蚀的特点,因此可通过适当选型,降低焚烧锅炉散热损失,对进厂垃圾进行堆酵以沥出其中水分,提高入炉垃圾低位热值等方法和手段提高锅炉热效率。从而也提高了垃圾焚烧发电厂整体的热能利用效率。
参考文献:
[1]吕玉坤,彭鑫 垃圾焚烧发电技术主要问题及其对策 环保技术与装备 2010 No.2
篇2
关键词 垃圾焚烧;邻避心理;环境监管;信息遮蔽;垃圾分类
文/宫银海
生活垃圾的处理方式主要有三种:填埋、堆肥和焚烧。垃圾填埋简单快捷,但需占用大面积场地,且填埋的垃圾往往没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒、重金属等对人群、环境有害的物质,垃圾渗漏液也会长期污染地下水环境。堆肥是对生活垃圾进行稳定化、无害化、资源化处理的一种有效方式。堆肥要求垃圾的有机质含量较高,但我国垃圾通常采用混合收集,难以满足垃圾堆肥的条件。
垃圾焚烧现已成为城市垃圾处理的重要方式。将垃圾通过焚烧处理与高温(1650℃~1800℃)热分解、融熔处理结合,便于填埋,节省用地,还可消灭各种病原体。目前垃圾焚烧炉配有良好的烟尘净化装置,可防止大气污染。垃圾焚烧处理后的残渣可用作建筑材料,垃圾燃烧释放出的热能可供热或发电。我国在“十二五”期间加大了垃圾焚烧设施建设力度,垃圾焚烧发电厂增加300多座,焚烧能力达31万吨/日。
公众对垃圾焚烧的邻避心理
垃圾焚烧在发达国家已有100多年的历史,美国、欧洲、日本等都将焚烧作为垃圾处理的主要方式。但是垃圾焚烧在我国却始终伴随着巨大的争议。垃圾焚烧厂都属于避邻设施,政府在规划选址公示时,总会遭到附近居民的反对和抗议,有时不得不搁置项目。北京、上海、南京、广州、杭州均发生过因居民反对附近建垃圾焚烧厂而引发的群体性事件。
对上海、杭州、苏州三地5家垃圾焚烧厂周围居民的调查访问显示,90%以上的居民反对焚烧厂建在所在小区附近,甚至有民众投诉要求焚烧厂迁址。其原因一是公众担心二噁英排放污染环境,威胁自身健康;二是焚烧厂的气味给居民生活带来困扰。公众邻避心理的成因
民众认识上的偏差
大多数民众并不十分了解垃圾焚烧技术,对焚烧厂是否规范化建设运营也不清楚,加之信息化时代虚妄信
垃圾填埋需占用大面积场地息的传播速度快,人们容易接受错误信息或心理暗示。公众对垃圾焚烧存在诸多疑虑和误解,以为所有垃圾焚烧厂都是毒气发生厂,主观放大垃圾焚烧对环境的负面影响,因而产生恐惧心理。近年来,我国公众参与环境保护的意识逐渐提高,但尚属“自我保护型”。即使认识到了垃圾焚烧的必要性和有益性,但为了保护自我利益,不愿焚烧厂建在自己居所附近。
垃圾焚烧存在二次污染风险
二噁英是含氯物质与碳氢化合物在一起燃烧的过程中形成的,具有强致癌性、生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性,为一级致癌物。二噁英主要在垃圾燃烧排放物由850℃降至200℃时生成。我国城市生活垃圾含大量塑料袋及餐盒等塑料制品,且厨余垃圾多、含水量较大、热值较低,在焚烧过程中不易达到高温,因此易产生二嗯英。另外,由于焚烧灰渣中含有大量重金属和有毒物质,废物焚烧时会产生有害粉尘,即使经过最先进的粉尘过滤技术处理,仍然会有质量约为燃烧前2‰的粉尘进入大气。
垃圾焚烧污染物控制标准偏低
从表1可以看出,
我国所制定的垃圾焚烧污染物控制标准与欧盟相比,尚有较大差距,其中,对于氯化氢。欧盟标准为5毫克/米3,中国国标(2001年版本)为75毫克/米3,中国标准(2001年版本)是欧盟的15倍;对于二氧化硫,欧盟标准为50毫克/米3,中国国标(2001年版本)为260毫克/米3,中国标准是欧盟的5.2倍;对于氮氧化物,欧盟标准为100毫克/米3,中国国标(2001年版本)为400毫克/米3,中国标准(2001年版本)是欧盟的4倍;对于烟尘(颗粒物),欧盟标准为10毫克/米3,中国国标(2001年版本)为80毫克/米3,中国标准是欧盟的8倍。尽管2014年修订的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)比原标准严格了许多,与欧盟标准相比仍有较大差距。
企业超标排污及信息遮蔽引发信任危机
垃圾焚烧厂邻避问题也有企业自身的原因。有些老的焚烧厂技术落后、设备陈旧、密闭性差,个别焚烧厂的建设和运营管理不规范,污染物排放没有达到国家标准。目前从监测技术手段上看,二嗯英尚不能实现在线检测,只能根据其他污染物排放情况进行测算和推算。一些企业污染物排放情况不愿向社会公开,2012年芜湖生态中心、自然之友、自然大学三家环保组织对全国1 22座垃圾焚烧厂申请信息公开,仅得到42个厂家的排放监测数据。公众的环境知情权没有得到有效保障,公众对企业缺乏信任。
公众对环境监管力度缺乏信心
垃圾焚烧厂如何有效监管是多数人的共同之忧。近年频频曝光的垃圾焚烧厂污染环境事件,不仅有企业自身的问题,也有政府主管部门监管不力的因素。如媒体曝光的武汉多家垃圾焚烧发电厂,未经环境影响评价审批,即建厂开工,每年20万吨飞灰隧意排放。这些企业即使被环保部门通报,仍继续生产。在当地政府的经济利益诉求之下,环保部门往往处于两难的境地,监察处罚的力度不够。公众投诉无门,污染企业不仅得不到惩罚,甚至污染愈演愈烈。加之一些垃圾焚烧厂的决策选址过程中,缺乏信息公开机制,公众对政府监管工作极度失望,最终酿成群体性事件。消除公众邻避心理的对策建议
垃圾焚烧易污染,难监察,这些确是百姓关心的问题。要想从根本上解决问题,就必须走进垃圾焚烧企业,走近垃圾焚烧的过程,深入观察分析,才能制定出有效的监管策略,缓解公众的恐慌心理。
严格标准
环境标准是国家环境行政机关实施环境管理的技术基础,环境监测与评价、日常的环境监督与管理都需要遵循和依据环境标准。过去我国的垃圾焚烧污染物控制标准远远低于发达国家。正由于标准低,排放量大,导致的环境问题多。2014年5月16日环境保护部正式《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014),并于2014年7月1日起实施。最新修订标准与原2001年版本标准相比更加严格,更加科学,更加符合现实要求。
新《生活垃圾焚烧污染控制标准》一方面提升了污染物排放标准,如二噁英由原来的1. OngTEQ/m3提高到了国际上最严格的0.1ngrEQ/m3,二氧化硫(1小时均值)由原来的260毫克/米3提高到了100毫克/米3;提高了排放烟气中颗粒物、氮氧化物、氯化氢、重金属及其化合物等污染物排放控制要求。
另一方面通过对运行工况进行在线监控,将污染控制从末端前移到焚烧过程。2014年新修订的《生活垃圾焚烧污染控制标准》将一氧化碳作为运行工况指标和污染控制指标,明确烟气排放在线监控要求,明确起炉、停炉和事故应急要求。
强化监管
为了避免二次污染的发生,确保公众身体健康,政府执法部门应加强执法,严格监督垃圾焚烧企业的排污行为。为此就需要精细化地研究垃圾焚烧的排污节点,有的放矢地进行环境监察。环境监察的内容包括企业对环境法律法规的执行情况,对环境标准的执行情况,企业的排污情况,在线监测情况等。从垃圾储运系统到垃圾焚烧系统、焚烧排放系统、环境监测系统都需要精细化检查监督,以促使垃圾焚烧企业达标排放,确保环境质量。
信息公开
新《生活垃圾焚烧污染控制标准》要求企业在线检测数据必须在厂区外的公示牌中显示,以便接受公众的监督;在线检测系统与当地环保行政主管部门监控中心联网,数据同时传送,接受执法部门的监督和管理。新《环境保护法》和环境保护部《环境信息公开办法》对环境信息公开都做了明确的规定,并对违法企业实行“黑名单”制,加大了对违法行为惩治力度。只有政府和企业都严格履行职责,增强公信力,行业才能健康发展。
适当补偿
新《环境保护法》确立了国家生态补偿制度。国家将加大对生态保护地区的财政转移支付力度,指导受益者和政府通过协商或者按照市场规则进行生态保护补偿。过去政府部门只注重人们财产损失的补偿,而忽视对居民遭受生态环境污染的补偿,这也是邻避问题难以解决的重要原因之一。
垃圾焚烧注定会给周围环境带来一定负面影响,通过定量分析等方法,计算出环境风险和公众的环境负担值,据此由企业给予临近居民适当补偿。这一方面体现社会公平,另一方面对周围公众也是一种心理抚慰。
垃圾分类
我国生活垃圾种类繁多,既有塑料、废纸等可燃物,也有玻璃、金属等不可燃物,还有大量不易燃烧的餐厨垃圾,垃圾投放收集普遍不进行分类。餐厨垃圾含水率高,粘连性强,使垃圾焚烧厂对混合垃圾的机械分选以及其他预处理实施困难;而混合垃圾在焚烧过程中又容易出现结块堵炉、温度低、燃烬率低、熄火停炉等状况,污染物排放自然增多。因此,垃圾分类收集、分类管理,是减少垃圾焚烧危害的关键环节。只有危害确确实实减少了,才能从根本上消除公众的邻避思想。
实际上,生活垃圾无论是采取填埋、堆肥,还是焚烧方式处理,要实现减量化、无害化,均要以分类为前提。2013年,北京、上海、广州、南京、杭州、青岛、宁波等城市继续推进垃圾分类试点。截至目前,北京、上海、广州、南京、杭州、青岛、洛阳、南充、株洲、衡阳等30多个地方政府出台了垃圾处理相关政策。这些工作无疑给生活垃圾焚烧处理创造了有利条件,也是消除公众邻避心理的有力保证。
主要
参考文献:
[1]林玉莲,胡正凡.环境心理学[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]崔祥芬,杨一兵,齐媛媛,等.城市固体生活垃圾焚烧对周边居民的健康影响研究进展—2013中国环境科学学会学术年会论文集(第七卷)[C].北京:中国农业大学出版社,2013.
[3]芜湖生态中心,自然之友,自然大学.122座在运行垃圾焚烧厂信息申请公开报告[R].2013.
篇3
【关键字】城市垃圾处理;填埋;堆肥;焚烧
1 城市垃级处理方法现状
目前国外发达国家的城市垃圾在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式
1.1 垃圾焚烧处理
焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程,实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应,垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术"对垃圾进行焚烧处理减容!减量及无害化程度都很高,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大"国外目前通过改进焚烧系统工艺及强化民气处理等手段己经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增加"如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上,我国的地方财政难以承受。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术"但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学合理的。
1.2卫生填埋处理
所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋处理由于未控制其对环境的污染,造成了严重的后果"直到本世纪30年代,在美国的加利福尼亚才首次提出/卫生填埋0的概念。由于垃圾产量大增加,而且含有有毒有害物质,因此造成环境污染的可能性也大增加,所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视,垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。卫生填埋首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染"一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘上、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地!农田!牧场等使用"填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等"将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。
1.3堆肥处理
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、PH等因素的控制。根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种"厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程同时产生高温,可以杀灭病虫卵!细菌等,我国主要采用好氧分解法"现代堆肥技术是从30年代开始发展的,己经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因,垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。进入九卜年代以后,由于以下几方面因素,堆肥处理又呈上升的发展趋势"欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行修订并进一步提高,焚烧处理和填埋处理成本也随之增加:垃圾分类收集的普遍推行,为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件;垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来,欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采川堆肥技术可以达到比较好的处理效果。但堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
2 现有城市垃圾处理方法的局限性
2.1 填埋处理的局限性
填埋处理埋掉了可利用物,填埋场地的选择越来越困难,运输、填埋、治理等费用也不断提高。填埋场占地面积大,同时存在严重的二次污染,例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。而且填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场,进一步占用土地资源。以北京为例,假如采用现在的技术,将北京市12000t/d的垃圾进行卫生填埋处理,单是建设投资就高达2亿元人民币,而且填埋场的寿命也只有12a。基于以上原因,国外从80年代以来,卫生填埋设施有逐渐减少的趋势,成为其他处理工艺的辅助方法,用来处理不能再利用的物质。
2.2堆肥处理的局限性
堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,真正实现无害化和资源化。
篇4
关键词:城市生活垃圾,焚烧,处理,技术
中图分类号:C35文献标识码: A
前言:目前,垃圾焚烧仍存在较多争议,民众反对现象时有发生。要想更好控制生活垃圾焚烧污染,要接受公众监督,做到信息公开,更要从源头上做好垃圾分类,结束焚烧混合垃圾,尤其是焚烧含氯塑料、含重金属电子产品以及其他有毒有害垃圾,禁止一切工业垃圾进入生活垃圾焚烧厂。相比发达国家,我国垃圾成分复杂、含水率高、热值低、分类不到位,引进的国外先进技术并不实用,因此,开发适合我国垃圾自身特点的焚烧技术及设备、确保垃圾焚烧的安全性、降低投资及运营成本,将是发展的主要方向。
一、城市垃圾焚烧处理现状
随着我国城市化加速,城市垃圾问题日趋突出,全国城市垃圾堆存累计侵占土地已超过5亿m3,所致经济损失每年达300亿元人民币,且此趋势会随城市化进程加强。当前,垃圾处理方式主要有填埋、堆肥及焚烧,其中填埋约占50%,堆肥约占10%,焚烧约占12%,城市垃圾仍有近30%未进行处理。从三种垃圾处理方式应用效果看,焚烧在投入成本、环境保护、能源转化等方面存在显著优势;且焚烧处理所表现的特点,如最大限度降低垃圾重量、减小垃圾体积、直接进行处理、分解垃圾中有毒物质等,适应了城市垃圾排放构成的处理需求。从垃圾焚烧处理应用现状来看,焚烧处理法虽未在我国城市范围内广泛应用,但有所推广。20世纪80年代深圳垃圾焚烧发电厂的建立与成功运行,为垃圾焚烧发电提供经验;我国自行研究的乐山市凌云垃圾焚烧炉可实现日处理垃圾30t,且能在不使用辅助燃料的情况下连续燃烧;FDLIF-50B生活垃圾焚烧炉,生活垃圾处理能力为50t/d;哈尔滨垃圾焚烧发电厂应用日本流化床焚烧技术,适时电脑网络监控,实现日处理垃圾200t以上,排烟标准达到我国环保标准;上海浦东御桥工业园所建千吨生活垃圾焚烧发电厂,可实现年处理垃圾36.5万t,且能实现向城市供电。此外,杭州进行垃圾焚烧“西部规划”,选取九峰区域进行建厂,并设计日处理量为3000吨,所排烟气符合欧盟标准;成都在龙泉驿区建立垃圾焚烧厂,实现日处理量 800t;山东、福建、河南、安徽等省纷纷建立垃圾焚烧处理厂等;同时,国家已确定在不同区域建立百家垃圾焚烧处理厂,这为我国城市垃圾焚烧发电提供了支持。但从我国垃圾处理厂建设来看,主要靠引进国外技术与设备,自行研发项目较少,所需设备及运行费用较高,要实现焚烧垃圾处理厂综合效益,还应加强焚烧设备及技术的研发及外在设备与技术的合理运用。
二、垃圾焚烧处理技术及工艺
城市垃圾含有水分、灰土较多,在进行焚烧焚烧处理时必须选择对应的焚烧设备、焚烧技术及烟气处理工艺,以保证垃圾焚烧效果。当前,主要焚烧技术有:流化床焚烧技术,其主要优点有:1) 操作方便,运行稳定。垃圾破碎混合后,质地较为均匀,流化床以石英砂为热载体,避免了床急冷急热,燃料稳定燃烧;垃圾干燥、着火、燃烧及后燃烧几乎同步进行,无需进行复杂调整,易于实现自动化,且能在短时间内启动与停止,可连续燃烧。2) 有效避免二次污染。焚烧时对有害物质进行处理,仅采用流化床,便能够将NOx含量降至100ppm以下。同时,减少了废水产生,避免了金属污水。3) 寿命长、投资省,适于大型化发展。但此设备消耗动力较大,磨损较为严重,须加强设备维护与保养。回转窑焚烧优点有:1) 回转窑燃烧适应范围较广,能焚烧不同性能的废弃物。2) 机械零件较少,故障较少,可长时间连续运行。但其热效率较低,所需辅助燃料消耗较多时,会产生有臭味、温度低的气体;窑身长,占地面积达;炉排结构较为严格,成本较高。炉排型焚烧时不需要对垃圾进行严格预先处理,炉排运动可实现垃圾处理的机械化。但在使用此设备时,需考虑垃圾的停留时间、搅动及翻转。由此可见,流化床焚烧技术综合性能较好,尤其适应我国垃圾热值相对偏低的实际,故其发展前景最好。随着标准的提升,现有的垃圾焚烧厂可能要进行技术改造才能达标。更严格的排放标准,有利于公众接受垃圾焚烧这一处理方式,同时也将促进尾气处理系统、烟气在线监测等技术的创新与发展。
三、垃圾焚烧处理技术的发展及前景展望
随着科学技术的发展及对外开放的加强,一些新技术被运用到垃圾焚烧处理中,如垃圾燃料(RDF) 处理技术、气化等,且表现出独特的优势,这为垃圾焚烧处理提供了支持。RDF技术一般采用循环流化床及内循环流化床技术,可大规模处理生活垃圾,如我国较为发达的城市广州、上海、深圳等,垃圾排放量大、热值高、能源较为紧张,可使用此技术;但由于此技术起步较晚,其制造工艺、燃烧方式、炉内脱氯机理、排灰处理等尚未探明,此技术应用受限;因此,要推进此技术发展,必须结合我国城市实际状况、技术条件选择炉型,加强焚烧技术、净化技术、废水处理技术等研究。气化技术是根据空气流体力学原理,使炉体内生物质在空气及一定温度作用下,充分裂解后产生可燃性气体,或是燃料经制气室,在封闭、缺氧环境下,利用干流热解及氧化反应后产生可燃气体,进而实现生物质原料造气、燃气净化、自动分离等功能。这不但使垃圾再利用,提升了资源利用率,且通过燃烧垃圾实现热能、电能等转化,适应了我国城市能源紧张、生态城市建设的要求,具有良好的发展前景。
四、推进城市生活垃圾焚烧处理发展的途径
一方面,强化政府与垃圾焚烧行业的规范化行为,解除民众疑虑。一些民众抵触垃圾焚烧的原因在于,垃圾随处焚烧、焚烧后产生有害气体等。对于此,政府应加强对垃圾焚烧的规范化管理,制定相关法律制度、政策规定垃圾焚烧行为;设置专门监督部门,监督垃圾焚烧;强调环保部门、垃圾管理部门、监督检查部门的职责,改变多头管理、多头分权、多头管理效率低的局面,进而保证垃圾焚烧规范进行。垃圾焚烧厂应端正自身行为,严格按照环卫行业许可、国家环保标准等选择合理地垃圾焚烧设备、技术等,以保证垃圾焚烧实现最大化效益。另一方面,加强宣传教育。以社区、电台、媒体等路径,向民众介绍宣传垃圾焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方式,使民众了解垃圾焚烧的综合效应;以社区活动、环保竞赛、垃圾焚烧知识问答等方式,促使民众参与到垃圾焚烧处理活动中,并以此刺激民众形成垃圾分类放置、减少垃圾排放等日常行为习惯,进而减少垃圾污染与治理。
五、结语
焚烧法适应了城市垃圾构成特点,且具有环保、经济、社会效益,而要进一步推广此方法,必须结合我国城市垃圾特性进行焚烧技术、系统设备、工艺研究,尤其要加强国内化技术研究,同时,发挥政府、焚烧厂、公众等多方面力量,以推动焚烧法推广,最终推动城市和谐、持续发展。
[参考文献]
[1] 陈红霞.关于城市生活垃圾焚烧发电的现状及发展对策[J].大科技,2014.
篇5
关键字:垃圾焚烧厂;AERMOD;扩散;监测
1 前言
“垃圾围城”是世界性难题,2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨。因此,垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。而由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因,致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题,许多城市的新建垃圾焚烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。在垃圾焚烧厂运行监管方面,目前主要是在垃圾焚烧厂内进行测量监控,缺少从周边环境视角出发的动态监控,因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。
2 模型基本假设
(1)在城区表层土(0-10cm)取样得到的浓度就是该采样点土壤中的重金属浓度;
(2)在自然区获得的重金属浓度能够真实反映该城区的土壤背景值;
(3)不考虑区域外污染源对城区内土壤重金属含量的影响;
(4)假设模型中使用的采样点能够客观反映整个市区的重金属污染情况;
(5)假设事故发生的概率是可估算的;
(6)不同区域的人群对污染物的吸收率是一样的。
3 监测因子的提出
在对模型求解之前,需要对垃圾焚烧厂烟气当中所产生的各种化学物质依据其对受体的负面健康影响进行一个定量评价。从而筛选出垃圾焚烧厂设施的有代表性的污染物。
考虑到垃圾焚烧厂的特殊性,其环境空气监测因子除了常规污染物HCL、SO2、NOx、以及TSP外,还需监测汞、铅、二恶英等特殊污染物。
4 暴露点浓度计算
AERMOD模型综合考虑了垃圾焚烧厂周边的大气、风力风向、地形、建筑物等因素,引入了行星边界层等新的大气边界层和大气扩散理论,并采用高斯扩散公式。因此,AERMOD模型可用于多种排放源(包括点源、面源和体源)的排放,它也可用于对乡村环境和城市环境、平坦地形和复杂地形、地面源和高架源等多种排放扩散情形的模拟。
AERMOD模型在不同条件下的扩散公式(考虑地形影响)如下:
5 健康风险评估
5.1 污染物通过呼吸作用进入人体的量
对于位于垃圾焚烧厂影响范围内某一区域里的居民,其受垃圾焚烧厂所产生的有害物质影响程度可通过计算污染物通过呼吸作用进入人体的量来定量给出。
其计算公式如下:
5.2 风险表征
风险表征主要包括致癌风险和非致癌风险:
A. 致癌风险
B. 非致癌风险
将所有的致癌物和非致癌物的风险分别相加,从而就得到了最终的致癌风险和非致癌风险。通过计算垃圾焚烧厂影响范围区域内的这两个指标,可以对居民受垃圾焚烧厂污染物危害程度进行一个评估。
C. 综合风险
根据美国环境保护局IRIS(综合风险信息系统)给出的计算方法,将所有的致癌物和非致癌物的风险分别相加 , 从而得到最终的综合致癌风险和综合非致癌风险。
R*为综合致癌风险
(为二英、等的致癌风险)
H*综合非致癌风险。
(为二英非致癌风险,为为非致癌风险)
6 结束语
垃圾焚烧厂在中国迅速发展起来,但是缺少从周边环境视角出发的动态监控,因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。使用AERMOD模型可以很好地预测出垃圾焚烧厂周围的污染风险,有很高的应用推广价值。于此同时,建立科学合理的污染评估模型,对垃圾焚烧厂的建设具有重要指导意义,并在建立科学的补偿体系中发挥至关重要的作用。
参考文献
[1]刘华峰.于可利.李金惠.聂永丰.危险废物焚烧设施的环境风险评价.环境科学研究.2005
[2]孔丝纺.解庆龙.曾辉.刘阳生.焚烧源二英的排放对周边土壤和植被污染的研究进展.生态环境学报.2011,20(3):560-566
[3]赵宏伟.钟秀萍.刘阳生深圳市清水河垃圾焚烧厂汞污染特征的研究.环境科学.2009
篇6
按照当前的技术,回收一吨废纸可再造出800kg好纸,可以挽救17棵大树,节省3m3的垃圾填埋场空间,少用纯碱240kg,降低造纸污染排放75%,节约造纸能源消耗40%至50%。回收1吨废钢铁可炼钢0.9kg,节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的污染;剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等,只要经过生物技术就地处理堆肥,每吨可以生产0.3吨有机肥料。
今年3月1日开始,杭州市8个小区成为杭州市垃圾分类第一批试行小区,今年年底前,杭州市将有40%的生活小区实行垃圾分类。生活垃圾将分为可回收物、厨房垃圾、其他垃圾和有害垃圾四类。
垃圾分类, 对广大市民来说,并不是一个新名词。2000年,杭州就成为全国第一批垃圾分类收集试点城市,但结果是十年难磨一剑。现在,杭州再次轰轰烈烈实行生活垃圾分类,人们不禁要问,这次能走多远?
垃圾分类为什么“退出江湖”
1990年代中期,国内一些城市开始倡导垃圾分类收集处理。马路边、社区里常能见到颜色各异的垃圾箱。
垃圾分类就是在源头将垃圾分类投放,并通过分类的清运和回收使之重新变成资源。垃圾分类后被送到工厂,既省下了土地,又避免了填埋或焚烧所产生的污染,还可变废为宝。
然而,这样一件利国利民的好事,却始终在国内迈不开步子,不少分类垃圾桶实际上早就形同虚设,原因在哪里?记者日前走访了部分社区和居民,其原因主要有以下几点:部门管理不到位;市民环保意识低,对垃圾分类的认识不强;丢垃圾时图方便,怕麻烦;不知道垃圾该如何分类;分类垃圾箱少等。
垃圾分类,城市一道难言的伤痛
每天的生活垃圾,我们往往都会把它放进垃圾袋,然后随手扔进小区垃圾收集点,至于这些垃圾最后都运到了哪里,如何处理,很少有人会去考虑。
按照现在世界人口估算,每人每年产生300kg垃圾,60年的垃圾总量如果全部堆放在赤道圈上,可堆成高5 ~ 10m、宽1km的巨大垃圾墙。这就等于把整个地壳的岩石圈和水圈外又镶上了一个垃圾圈,它已经开始围困着全球的陆地和海洋,污染着全球环境。
美国科学家预测,地球正处于第六次物种大灭绝的中期,与人类自身造成的环境污染密切相关。
我国是世界上垃圾包袱最重的国家,目前,全国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨,占地约80多万亩,近年来又以平均每年4.8%的速度持续增长。全国600多座城市,已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中,且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。
显而易见,城市垃圾处理的能力并没有跟上垃圾增长的速度。以北京为例,现有生活垃圾处理场地490处,其中大型垃圾卫生填埋场4座,中型垃圾卫生填埋场3座。累计填埋量3206万吨,总占地面积10km2,已经接近饱和。
处理垃圾付出的代价
目前,卫生填埋、堆肥和焚烧是国际上通用的三种垃圾无害化处理方法。其中,卫生填埋是垃圾经过焚烧或者堆肥处理工艺、实现垃圾利用最大价值后,剩余残留物的最终处理方法。
建造垃圾填埋场的费用较为高昂。据估算,建造一个日处理垃圾200吨的卫生填埋场,需要资金2亿元。一个日处理垃圾500吨的垃圾焚烧场需要5亿至6亿元。1995年以来,国家花费了300多亿元用于清运和处理这些垃圾。北京市日产生活垃圾总量达近2万吨。每运一吨垃圾,从垃圾中转站到垃圾堆放场至少得花100多元人民币。一年光运这些垃圾就得耗去6亿多元,其中还不包括垃圾无害化处理的费用(每吨100元左右)。
面对围城垃圾这枚巨型“炸弹”,许多城市又从填埋变成了焚烧。已经拥有焚烧炉的城市包括哈尔滨、大连、天津、北京、上海、深圳、宁波、温州、武汉、重庆、广州、太原……这个名单还在不断增加中。与此同时,与垃圾焚烧有关的争议也日趋白热化。
中国科学院环境科学研究所专家赵章元认为:“焚烧不是一种最好的、科学的垃圾处理方法。污染不可避免,其中二恶英是谁都不敢否认的一级致癌物,而且累积效应是十分可怕的。”
面对垃圾焚烧厂在中国迅猛发展的势头,美国环境健康基金全球化学安全项目总监约瑟夫・迪冈提出忠告,对于很多发展中国家,最好不要买那些昂贵的机器,因为如果垃圾中大部分都是厨房垃圾,纸张,塑料(可以回收利用)。
一位环保组织的工作人员表示,无论填埋还是焚烧,都不能真正解决城市垃圾问题。真正的解决,一定要重视源头消减。包括净菜进城,限制消费性包装,循环利用包装物,建立完善废品回收系统,鼓励生产环节节省资源和循环利用资源,垃圾分类收集,垃圾计量收费,对垃圾排放大户实施惩罚性收费,对电池、灯管和包装等生产企业征收处理费等。
垃圾分类在国外
在一些特别注重环保的国家里,处理垃圾最有技术含量的环节是垃圾分类,垃圾分类甚至被看作是一个外国人是否融入该国的标志。
日本:扔垃圾分日子
日本有家用分类垃圾箱,同时,扔垃圾还要分日子,每户都有统一发的表格,写着可燃垃圾、不可燃垃圾、玻璃、罐头、电池等10余种。如可燃垃圾(包括果皮、菜渣等)是每周一、三、五扔;每周二可扔旧报纸;每月第四个周一可扔不可燃垃圾,如电池等。日本垃圾袋是半透明的,所以扔了什么垃圾一目了然。
英国:3个垃圾箱
每个英国家庭都有3个垃圾箱,黑色垃圾箱装普通生活垃圾;绿色垃圾箱装花园及厨房的垃圾;黑色小箱子装玻璃瓶、易拉罐等可回收物。3辆不同的垃圾车每周一次将其运走。普通生活垃圾主要是填埋,花园及厨房的垃圾用作堆肥;垃圾回收中心则回收42种垃圾,如眼镜、家具等。
瑞典:垃圾能换钱
瑞典的许多超级市场都设有易拉罐和玻璃瓶自动回收机,顾客喝完饮料将易拉罐和玻璃瓶投入其中,机器便会吐出收据,顾客凭收据可以领取一小笔钱。瑞典的清扫公司给每户居民4种纤维袋,分别盛放可以再利用的废纸、废金属、废玻璃瓶和废纤维。清扫公司利用特制的废弃物回收车每月登门收集一次,对其他垃圾则是每周一次。此外在公寓、旅馆等公共住宅区设有专门的收集装置。
德国:出台《垃圾处理法》
德国从1972年就出台第一部《垃圾处理法》,规定垃圾分类、减量以减少填埋等,规范有毒有害物质的处理行为,有机物禁止填埋、禁止焚烧。按照规划,到2020年,实现所有城市垃圾不填埋、不焚烧的目标,全部再利用。
美国:根据所倒垃圾数量进行收费
美国最直接的刺激措施是根据所倒垃圾数量对人们进行收费。一些州对饮料瓶罐采用了垃圾处理预交金制,此法可使垃圾在重量上减少10% ~ 20%,在体积上减少40% ~ 60%。
篇7
【关键字】垃圾焚烧;高斯扩散模型;博弈论;经济补偿
1 问题重述
随着经济的发展,人们对资源的过度消耗,"垃圾围城"已经成为了一个世界性难题,在今天的中国该问题显得尤为的突出,根据调查,2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨,比2010年增长了1300万吨。数据显示,目前全国三分之二以上的城市面临"垃圾围城"问题,垃圾堆放累计侵占土地75万亩。因此,垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。城市垃圾经过分类处理,剔除可回收垃圾和有害垃圾后将剩余垃圾在焚烧炉中焚烧处理,既可避免垃圾填埋侵占大量的土地,又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益。然而,由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因,致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题,这会使周边环境遭到极大的破坏,周边居民的生活受到影响,所以我们必须根据这种情况进行建立补偿方案。
2 非重气云扩散的数学模型
根据气云密度与空气密度的相对大小,将气云分为重气云、中性气云和轻气云3类。轻气云和中性气云统称为非重气云。焚烧厂产生的氮氧化物、一氧化碳等污染气体就属于非重气云,其排放过程分为瞬时排放和连续排放两种类型。瞬时排放可以采用高斯烟团模型模拟,取排放源为坐标原点,x轴指向风向,y轴表示在水平面内与风向垂直的方向,z轴则指向与水平面垂直的方向则有:
(1)
式中:分别表示用浓度偏差表示的x、y和z轴上的扩散系数, 需根据大气稳定度选择参数计算得到。表示排放源的高度(m), 表示平均风速()。
连续排放采用高斯烟羽模型模拟, 同样在上述坐标系中, 其表达式为:
(2)
式中: 和的意义同式(1);表示排放高度的平均风速();表示排放源的强度()。
3 经济补偿博弈模型
垃圾焚烧厂的大量未经处理的废气直接进入空气,这就是中国空气受到污染的重要原因。究其根源,一方面排污企业常常不需要承担污染责任,也就是污染收益大于污染成本;另一方面受到污染外部性损害的居民往往处于弱势,无法与这些企业抗争,从而使排污企业得不到有效的监督。因此政府部门如何监管才能更有效的使周边居民得到满意?如何才能实现环境保护达到最优?本文试着从博弈论的角度分析政府部门和周边居民之间的互动,建立博弈模型,讨论二者的策略选择,并且给出一些政策建议。
经济补偿博弈基本模型实际上是政府和周边居民的博弈,因此,博弈的参与人有两个,分别是政府和周边居民,周边居民对赔偿的策略有接受和不接受两种,而政府对居民的策略给予赔偿和不给予赔偿两种。这里我们给出问题的假设:
1) 居民不会因政府随意给多少补偿就会接受,即居民有自己的价值判断和经济赔偿要求;
2) 焚烧炉排污对焚烧厂本身来讲不存在成本;
3) 建立该垃圾焚烧厂所带来的社会总经济效益为1;
4) 补偿方案提议补偿给居民经济利益,政府获得经济效益为,如果该补偿方案得到通过,则政府和居民分别所得为,,否则为:。
博弈双方的收益矩阵可用如下表格表示:
由于不会政府给多少补偿金居民都会接受,所以在最保守的情况下,下面等式必须成立:因此得到,。
只有满足这样的条件,居民才会接受。这与现实完全一致。
篇8
【关键词】 垃圾发电 产业现状 障碍 对策
作为人类影响环境的产物,垃圾既是一种污染源,也是一种社会财富。“垃圾发电”是将垃圾通过特殊工艺处理,实现综合利用,其特点是减量性好,无害化程度高,防污染彻底且有一定的经济回报。研究发现,2吨垃圾燃烧所产生的热量,相当于1吨煤燃烧的能量,可通过发电机组转化为电能。有专家预测,21世纪垃圾发电将成为与太阳能发电、风力发电并驾齐驱的无公害新能源。
一、我国目前垃圾发电现状
我国自1985年在深圳建立垃圾焚烧发电厂以来,先后在珠海、杭州、上海、绍兴等15个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂并投入运行,而每天焚烧1000吨垃圾发电规划的城市就有数十座之多,据统计我国目前我国建成、在建和正在报批的垃圾发电厂已有140多座。
1、深圳。深圳市市政环卫综合处理厂是我国第一座现代化垃圾电厂。该厂于1984年开始筹建,1988年投运,一期工程建有两台进口倾斜反推往复式炉排垃圾焚烧锅炉,5OOkW发电机一台,处理垃圾能力2x150t/d。二期工程扩建第三台垃圾焚烧锅炉,新加一台4000kW发电机组,垃圾处理能力增为3x150t/d,年发电量0.227亿kWh。随后又投资0.9亿元建成龙岗区中心城环卫综合处理厂,日处理垃圾600吨,装机1.2万kW。其后深圳又投资4亿元,建设容量更大,工艺更先进的老虎坑垃圾焚烧发电厂,一期工程日处理垃圾600吨。深圳市南山垃圾发电厂日处理生活垃圾800吨,年发电量0.9亿kWh。
2、北京。北京朝阳绿色环保电站是我国目前最大的垃圾发电厂。该厂于2002年底建成,总投资6.8亿元,安装两台进口炉排炉,1台2.5万kW发电机,每天焚烧垃圾1300吨,年发电1.36亿kWh。二期于2005年底建成。增添了300t/d处理能力,安装了2.2万kW发电机,年发电量增至2.25亿kWh,。此外,北京规划建再4座垃圾发电厂,均采用国外设备,约投资20亿元。
3、上海。上海浦东御桥垃圾发电厂是国内第一座日处理千吨以上的大型现代化生活垃圾发电厂,总投资6.7亿元,拥有3套350t焚烧处理炉,选用法国进口倾斜往复阶梯炉排,配两套8500kW发电机,每天可处理120-150万立方城市居民产生的生活垃圾,每年可上网售电1.1亿kWh。根据上海市规划,今后拟建11座垃圾电厂。
二、行业发展面临的障碍
1、垃圾发电成本难越。垃圾发电的收入主要来源于卖电收入和政府返还的垃圾处理费,而垃圾发电的成本主要来自垃圾处理成本和发电运行成本。目前我国许多垃圾焚烧电厂面临收不到垃圾处理费和上网电价偏低的双重压力。而且我国各地的垃圾处理费标准不一致,据了解,上海发电垃圾处理费是240元/吨,江苏在100元/吨以内,济南则是78元/吨,各地垃圾处理费标准的不统一使得垃圾发电市场上出现了鱼龙混杂的情况。不单如此,许多城市居民的垃圾处理费还收不上来。此外,由于我国垃圾没有实现分类收集,大多数生活垃圾热值低,垃圾焚烧时需添加大量燃料助燃,使垃圾处理和发电成本大幅提高,投资积极性受到影响。在上网电价上,相对于发达国家,我国上网电价不但偏低,而且各地标准还不一致,越往北越低,深圳是0.7元/度左右,江苏为0.527元/度,山东仅为0.39元/度。垃圾处理费和上网电价偏低的双重压力,使得国内目前建成的垃圾发电企业,许多都陷入了成本与补贴之困,经济效益普遍不好。
2、垃圾发电急需优惠政策。垃圾发电行业在国外许多发达国家迅猛发展的一个重要原因就是政府不断加大政策扶持和补贴力度。这是因为,垃圾处理和垃圾焚烧发电,所追究的是环境和社会两个效益,属于社会公益事业,是政府政务的一部分。在这样的理念下,这些国家的垃圾发电都有政府在支持,企业的经济风险很小。而在我国不少地方,虽然提倡垃圾发电产业,规定支持环保企业,实际上却没有实施细则,缺乏足够的政策保障,仅有的一些补贴优惠政策,也难以落到实处,税务总局的减免税名录也没收入垃圾发电企业,垃圾发电厂要交纳各种税负,负担较重,这是我国发展垃圾发电产业近20年难以迅猛发展的一个重要原因。
3、 垃圾发电技术尚待突破。垃圾焚烧发电会产生一个副产品二恶英,它被世界卫生组织称作“最毒的致癌物质”,对人类健康危害极大。目前国内大部分垃圾焚烧电厂根本无力处理,环保部门的软硬件条件也不够,监测无法到位,有些垃圾发电厂甚至根本就不进行检测。还有设备装备问题,国内装备水平与发达国家相比差距较大,焚烧装置的核心设备需要从国外进口,尤其是大容量设备的国产化率很低,造成了运营成本据高不下,加大了垃圾发电厂的负担。
三、今后发展对策
1、垃圾发电不宜片面追求产业化。垃圾发电的根本目的是综合处理垃圾和防止一次污染。垃圾减容和转换为能源是垃圾焚烧发电的突出优点,但这并不是这项工作的重点。如果垃圾发电片面追求产业化和经济效益,不仅会造成一次污染,还将严重影响垃圾处理产业化的发展。我国垃圾发电目前执行的是1999年出台的城市生活垃圾焚烧污染控制标准,这个标准大约相当于发达国家上世纪70年代的污染控制水平。尽管如此,我国现有的垃圾焚烧厂大多数都达不到这个标准的要求。在这样的背景下,如果没有一定的资金和技术支持,就盲目建设垃圾焚烧发电厂,片面追求高经济效益,必然会造成严重的环境污染问题。因此,各地建设垃圾焚烧发电厂一定要综合考虑各种因素,慎而为之,防止小火电项目借机上马。
2、完善垃圾发电相应法律政策。各发达国家都针对各自的垃圾发电制定了相应的优惠政策,可以说,在世界范围内,没有优惠政策和各种补贴,垃圾发电难以产业化。没有政策来“发酵”,垃圾不可能产生“蝶变”。我国应尽快完善与垃圾电站相关的法律、法规以及与之相关的设计、制造的规程、规范。只有明确了垃圾分类回收的办法并实施,才能为垃圾的无害化处理创造良好的条件。只有明确了相应的设计、制造的规范、标准和各种投资、税收、补贴等政策,垃圾发电才能走上规范化轨道,为国内外资本追逐的“黄金”,而不是赔钱的“包袱”,相关的设备制造业也才能跟进,从而推动整个行业有序、健康发展。
3、中国垃圾处理技术要有全新突破。我国垃圾焚烧发电目前执行的排污标准同国外发达国家污染控制水平相比较低,随着环境要求的日益提高,对清洁焚烧工艺必然会有更高的要求。因此,我国要发展垃圾焚烧发电业,必须加大适合国情的技术设备的研究开发力度,尽快提高垃圾焚烧污染控制水平,使垃圾焚烧真正无害化。目前国内一些高等院校(如北大、清华、浙大)、科研机构(如中科院)、环保企业已经对垃圾焚烧处理技术进行了研究开发,取得了一定成果,有的已转化为现实的生产力。
【参考文献】
[1] 杜军、王怀彬、金霄:城市垃圾焚烧发电现状概述.节能技术,2003年第5期.
篇9
关键词:垃圾发电 产业存在的问题 对策
中图分类号:F290 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2011)06-067-02
一、城市垃圾发电问题的提出
目前,中国有660多个大中型城市,因人口集中,经济相对发达,资源能源消耗量高,城市的垃圾污染问题比较严重。据统计,目前我国城市年产垃圾已逼近1.4亿吨,且每年还在以8%~10%的速度在递增。大量的垃圾不仅占用土地、影响生态环境、污染空气,其中的有害物质还会危害到人类的健康。我国已成为世界上垃圾包袱最重的国家,城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。
面对垃圾泛滥的现状,世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和销毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾。作为人类影响环境的产物,从生态环境角度看,垃圾固然是一种污染源,从资源角度看,它却是地球上唯一在增长的资源、一种潜在的资源。将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益,垃圾发电问题由此应运而生。
垃圾发电是将垃圾通过特殊工艺处理,实现综合利用,其特点是减量性好,无害化程度高,防污染彻底且有一定的经济回报。研究发现,对于高热值的垃圾,焚烧2吨产生热量即相当于1吨煤;对于热值较低的垃圾,焚烧5~6吨产生热量相当于1吨煤。我国的人口基数较大,每年垃圾产生量居于世界首位,若将所有垃圾变废为宝,资源化利用,每年将能够有效节约煤炭资源3000万吨左右。有专家预测,21世纪垃圾发电将成为与太阳能发电、风力发电并驾齐驱的无公害新能源。
二、我国城市垃圾发电产业存在的问题
1.垃圾发电产业的政策扶持有待完善。目前,垃圾处理产业的法制化、规范化还处于一个缓慢的上升阶段。国家的鼓励政策在不少地方尚未得到有效落实,企业对项目投资存在很大风险。国家对垃圾发电的产业政策,从定位上要将它确定为一个新能源产业,一个环保产业,一个要重点扶持的产业,而且要产业化,其内容广泛涉及垃圾焚烧处理技术,环保排放标准,鼓励和扶持垃圾焚烧发电等各个方面。不仅要有相对的完整性,而且政策规定越来越具体、越来越全面、越来越容易实施。
垃圾发电行业在国外许多发达国家迅猛发展的一个重要原因就是政府不断加大政策扶持和补贴力度。这是因为,垃圾处理和垃圾焚烧发电,所追求的是环境和社会两个效益,属于社会公益事业,是政府政务的一部分。在这样的理念下,这些国家的垃圾发电都有政府在支持,企业的经济风险很小。而在我国不少地方,虽然提倡垃圾发电产业,规定支持环保企业,实际上却没有实施细则,缺乏足够的政策保障,仅有的一些补贴优惠政策,也难以落到实处,税务部门的减免税名录也没收入垃圾发电企业,垃圾发电厂要交纳各种税负,负担较重,这是我国发展垃圾发电产业近20年难以迅猛发展的一个重要原因。
2.垃圾发电产业急需按市场化来运作,利用经济杠杆来鼓励、保护。垃圾发电具有较高的行业壁垒,迫切需要按市场化运作的规律,利用经济杠杆来鼓励、保护项目企业的合法权益,允许和鼓励各类企业参与竞争,以公开、公平、公正为原则,通过招标将垃圾焚烧发电厂的建设和运行管理权交给符合条件、有信誉、有保证的企业来建设和运行管理。而目前的现状是较早进入市场的企业拥有明显的提前行动优势,易于获取政府的信任。而新加入的企业由于没有可供推介的业绩,在竞争中处于劣势地位,克服这一劣势则至少需两年以上的时间。由于垃圾处理行业具有特许专营的性质,一般一个城市除非垃圾产量大大超出原有垃圾处理厂的处理能力,否则不可能建设另一座处理厂以处理增量垃圾。并且如果原有处理厂符合合同规定的排放标准,原来的项目公司即享有建设新电厂的优先权。因此,取得一个城市的垃圾处理特许经营权,意味着将可以长期垄断该城市的垃圾处理服务。因此,提高垃圾焚烧发电市场占有率依然任重而道远。
3.垃圾发电技术尚待突破。目前,在国内垃圾发电项目的推进过程中,垃圾发电技术相对落后,在设备制造、工艺流程、安装调试、运行管理的各个层面提供的技术标准和专业规范有待完善,迫切需要推动具有自主知识产权关键技术的研发。
同时垃圾焚烧发电会产生一个副产品二恶英,它被世界卫生组织称作“最毒的致癌物质”,对人类健康危害极大。对燃烧造成环境污染的忧虑并非没有依据。以前人们不注意这些问题,多年来,在日本、美国和欧洲,垃圾焚化是否造成污染一直是个谜。如今在美国,垃圾焚化炉是水银污染的第二大罪魁祸首。对焚化炉持不同意见的人士认为:垃圾焚化并没有使污染物彻底消失,而是转移到灰烬中或是排放到空气里,这有可能导致环境灾难,如排到空气中的有害尘粒和酸性气体、氮氧化物、二氧化物。垃圾中含有的铅、镉和汞等重金属也不能被彻底分解,而是残留在灰烬中。有“焚化炉王国”之称的日本,密密麻麻布满了3000多个焚化炉,二氧化物的污染已经波及到了土壤、植物和鱼类。含氯的包装物(如塑料)焚化后会产生致癌物,这种物质还可以破坏用以调节生理机能的荷尔蒙。二氧化物会在动物或鱼类的脂肪组织中积聚,最终还将通过日常食物的方式转移到人体中。目前国内有些垃圾焚烧电厂还无力处理二恶英问题,环保部门的软硬件条件也不够,监测无法到位。
4.垃圾发电缺少产业的中近期、中远期发展规划。我国在垃圾焚烧发电厂的建设和管理方面缺乏经验,许多城市在筹建垃圾焚烧发电厂时,并没有制定具有前瞻性的统一规划布局政策,也缺乏有力的行业扶持政策,各行政区可以自行规划和建设垃圾焚烧发电厂,其投资主体、筹资方式、工艺技术选择和建设标准尚未建立,加上布局的不合理,给项目的后续经营管理和技术选型等都带来诸多问题,不利于形成规模化产业。
三、今后发展对策
1.健全城市生活垃圾管理体系。垃圾发电需要“口粮”保障,政府和垃圾发电企业都有责任引导城市生活垃圾的分类收集,垃圾供应的质量和数量直接影响垃圾焚烧发电项目的运营。城市垃圾是混合体,其组分热分解温度不同,形状也不同,操作控制困难,不同季节的垃圾其成分、水分经常变化,焚烧产生的热值也不稳定。发达国家居民把垃圾分四类采集:可燃、不可燃、玻璃、塑料,燃烧垃圾属第一类和第四类,据悉,这一简单分类的结果,垃圾热值可提高30%以上,相应垃圾电厂的运行成本可降低25%。我国城市垃圾中,除了可回收的废纸、废塑料、废瓶、废缸外,剩下的厨房食品残物、菜瓜皮、塑料包装袋、草木、装修废料等废物,其总的热值较低,在焚烧炉中还要另加燃油来助燃。一些有关人士认为,建立与当前经济相适应的城市生活垃圾管理体系,实现从垃圾收集、垃圾运输到垃圾处置全过程的管理体制改革和运作机制创新,是解决我国城市生活垃圾并使垃圾发电产业健康发展的根本途径。
2.制定垃圾发电的技术标准和专业规范。加快制定垃圾发电的技术标准和专业规范,在设备制造、工艺流程、安装调试、运行管理的各个层面提供明确的技术标准和专业规范,推动具有自主知识产权关键技术的研发。
目前,在国内垃圾发电项目的推进过程中,国外的垃圾发电技术比较成熟,在一些经济发达地区迫于环境的压力,虽然项目投资大,但更倾向于全面引进国外厂家的技术和设备。但与发达国家相比,我国的城市生活垃圾成分杂,往往混杂了大量尘土和砖头瓦块等建筑垃圾;水分重,部分城市生活垃圾平均含水率50%~55%;热值低,每公斤热值只有750到1100大卡,这种差异使在国外运行良好的进口焚烧设备在国内却难以“进入状态”,为了提高燃烧效率和热效率,不少垃圾发电厂只好加油助燃,使运行成本直线上升。据专家介绍:目前垃圾焚烧主要有炉排炉、循环流化床和回转炉三种技术,国内目前已经投入运行或在建的很多城市垃圾发电厂,采用的大多是国外引进的炉排炉技术,而清华和浙大则主要以研究循环流化床技术见长。因此,目前兴建的垃圾发电厂,大多采用进口部分国外关键设备和部分国内设备的方式来降低投资成本;同时,在工艺流程上采用部分人工分捡、循环流化床低温燃烧等技术提高焚烧效率,弥补了国内垃圾热值不高的缺陷,形成了一套具有“中国特色”的垃圾焚烧发电技术,在国内的垃圾发电市场竞争中具有一定的本土优势。
当前技术发展的重点,是要加大对现有本土垃圾焚烧发电技术和国产设备的鉴定总结和推广使用,尤其是那些国内现有的已经经过实践证明是成功的垃圾焚烧发电技术和国产设备,应及时地、系统地拿出权威性评审意见,尽快使之标准化。
3.完善垃圾发电相应优惠政策及法律法规。各发达国家都针对各自的垃圾发电制定了相应的优惠政策,可以说,在世界范围内,没有优惠政策和各种补贴,垃圾发电难以产业化。没有政策来“发酵”,垃圾不可能产生“蝶变”。应尽快完善与垃圾电站相关的法律、法规以及与之相关的设计、制造的规程、规范。只有明确了垃圾分类回收的办法并实施,才能为垃圾的无害化处理创造良好的条件。只有明确了相应的设计、制造的规范、标准和各种投资、税收、补贴等政策,垃圾发电才能走上规范化轨道,相关的设备制造业也才能跟进,从而推动整个行业有序、健康发展。
补贴金额少是目前垃圾焚烧发电企业面临的普遍困难。虽然国家给出电价上浮的政策来支持社会资金投资该行业,但垃圾处理费的补贴较低,这给垃圾发电行业带来负面影响,使准备涉足该行业的投资人不敢进入,已经进入的投资人则生存困难。如果补贴不能弥补企业成本的话,势必将对企业的积极性产生影响,企业就会出现“偷工减料”、以煤充垃圾的问题。
4.加强政府监管,提高垃圾发电企业的公信力。公众对垃圾发电信任缺失,不断引发对垃圾发电项目争议,这一方面和群众健康和环境意识不断提高有关,另一方面也和政府监管不到位有关。目前监管不到位是造成矛盾激化的主要原因。在我国,涉及垃圾处理的主管部门有4~5家。其中焚烧发电属于新能源,归发改委主管;而从行业主管部门来说,则是住房和城乡建设部;处理设施的建设需要用地,不能侵占基本农田和土地,涉及国土资源部;从环保排放角度看,则是环境保护部;如果是其他垃圾处理方式,如生物堆肥处理,还涉及农业部门。部门众多,协调效果还未实现统一。在不少城市,垃圾并没有做到“无害化”处理;收集无序或是生活垃圾随意堆放随处可见。
加强政府的监管职能,就是要按照垃圾焚烧有关技术参数和污染物排放控制标准实施行业监管,政府对企业污染物排放的环保指标要不断与国际接轨,以环境效益、社会效益为垃圾发电产业的发展方向。
在垃圾发电行业的发展中,二恶英污染防治是一个关键问题。事实上,许多垃圾发电企业的这一排放指标甚至低于欧洲标准,亟需政府制定法律法规加强监管。我国工信部等九部委曾联合的《关于加强二恶英污染防治的指导意见》明确规定,对现有的二恶英产生源要采取积极的污染防治措施,当前要重点抓好废弃物焚烧等重点行业二恶英污染防治工作。这一指导意见的出台,对于垃圾发电行业的发展又是一项利好消息。污染防治的加强并非对行业发展的限制,而是对行业发展的规范,反而能促进行业健康地快速成长。
笔者认为,垃圾处理相关产业的投资在“十二五”期间将快速提升,同时惠及垃圾发电业。“十一五”期间,我国垃圾等固体废弃物处理产业投资约为2100亿元,“十二五”期间,这一数值有望达到8000亿元,4倍的投资增长将刺激垃圾处理产业在“十二五”期间高速增长,保持30%以上的复合增长率。垃圾发电作为垃圾处理和资源化的主要方式,其产业也将随之进入高速增长期。
参考文献:
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篇10
最近一段时间,以广州番禹区垃圾焚烧发电厂项目停建风波为起点,群众反垃圾焚烧抗议活动似乎有“遍地开花”之势。以环境污染和担忧健康为由,北京、广东、江苏、上海等地先后发生了多起类似。
垃圾焚烧发电产业的形象已经跌入谷底,新建和在建的垃圾焚烧项目或将会遭遇更大的阻力。而城市垃圾却不会因此停止增长的步伐,垃圾围城仍在加速。
据记者了解,目前北京共有13个垃圾处理系统,现有生活垃圾处理设施16处,日产垃圾量为1.84万吨,现有的垃圾处理设施日处理能力仅为1.04万吨,垃圾处理设施全部超负荷运行,超负荷率达到67%。
当前对于城市垃圾有三种技术较可靠的处理方式,即卫生填埋、焚烧发电和堆肥。在北京市处理的生活垃圾中,填埋、堆肥、焚烧的比例为90:8:2。最多再过四五年,垃圾填埋场将不堪负荷,垃圾将无处可埋。
2009年9月1日,北京市政府出台的《北京市关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》中,要求为满足今后50年发展的需要,结台北京生活垃圾产生量的预测和垃圾成份的特点,在北京东南西北四方位选址规划4个大型生活垃圾综合利用循环经济园区,预留用地,择机建设。此外,意见还明确提出了要“加强建设生活垃圾焚烧厂,到2012年全市垃圾焚烧比例达20%,2015年达到40%。”
垃圾焚烧发电-――这可能是北京在垃圾围城局面下一个无奈的选择。
但垃圾焚烧发电更面临着“繁荣的魔咒”:在很多市民看来,一座新的垃圾焚烧发电厂建成,或许会导致若干生命的消逝和一个城市社区的萧条。
显然,垃圾焚烧发电被套上了追魂索:上马项目越多,遭遇的阻力越大。人们需要对垃圾焚烧做出理性判断,尽快确定一条垃圾减量化的有效路径,以解城市垃圾之困。
焚烧增加还是减少二英?
清华大学环境科学与工程系聂永丰最近麻烦缠身――因为主张用焚烧解决垃圾问题,聂永丰被人冠之以“因为密切的利益关系而为垃圾焚烧摇旗呐喊”,更为糟糕的是,他甚至接到恐吓电话。
与聂永丰同为“主烧派”的另几位专家也为此苦恼不堪。他们的烦恼缘于前段时间席卷全国的垃圾焚烧民意危机。北京市规划的5个垃圾焚烧发电项目至今都未能开工建设,而居民的反焚烧也由单纯的反对选址演化为反对焚烧路线,但由于其关键元素“二英”无法在线监测,使得焚烧项目推动者和反对者呈胶着状态。可以肯定的是,这场波及全国的“反烧”浪潮越来越接近日本、美国、德国等发达国家曾经经历过的反烧浪潮。
二英,这些被称为世纪之毒,被定性为一级致癌物的化合物群体也在短短数年之间迅速成名,同时也与垃圾焚烧项目紧紧联系在一起。在“反烧派”专家的质疑里,二英是首当其冲的罪魁祸首,比如他们提出公众关注的焦点――垃圾焚烧所排放的二英“致癌”问题。
在这次质疑的浪潮中,被舆论称为“反烧派”领军人物的中科院环科所退休专家赵章元,又一次被推上了风口浪尖:至今网上仍有很多深受垃圾之害的居民在论坛里积极联系赵章元。这些市民眼里赵章元的威望很高,他代表的是深受垃圾苦楚的那部分百姓。
新闻媒体关于此争论连篇累犊的报道也起到了推波逐浪的作用,比如一些媒体报道,世界发达国家出现了垃圾焚烧炉数量减少的趋势(全世界拥有垃圾焚烧炉数量最多的日本也从高峰期的6000余座下降到1280座),由此推断出美欧日等国近年来兴起了“禁烧风”,以此说明垃圾焚烧排放的二英问题在发达国家中亦不能彻底解决。
“垃圾焚烧不是产生二英的唯一途径,甚至不是主要途径;相反,填埋和堆肥所产生的二英是焚烧的几千倍,对人体危害更大,为什么要选择危害更大的方式呢?”中国城市建设研究院总工程师徐海云对记者解释,无论是先前北京六里屯还是广州番禺垃圾发电项目遇阻事件,很大因素是先前此地为比较大的垃圾填埋场,对当地民众的身体健康已造成影响,居民对建设垃圾电厂存在心理障碍。比如记者在调查中就了解到,很多居民反对六里屯垃圾焚烧厂,很重要程度上是在担心一直不能消散的臭味和建设后的焚烧厂将污染北京饮用水和周边环境。
从2000年就提出“坚定不移、排除干扰、发展生活垃圾焚烧处理”的徐海云也是坚定的“主烧派”,“中国就是发展晚了,所以才会产生这么多矛盾。”他告诉记者,我们忽略了大量生活垃圾露天焚烧和填埋场自燃向大气中排放的二英。国外研究表明,1吨垃圾露天垃圾焚烧或在填埋场自燃排放的二英,是同样垃圾经过现代化垃圾焚烧排放二英的几千倍。比如日本,垃圾焚烧完后,排放到空气中的二英仅为1%,飞灰中剩余30%左右,二英含量较焚烧前大大减少。
德国研究表明,当垃圾被运往焚烧厂时,二英含量每公斤就已达50纳克。生活垃圾经过焚烧后,空气中二英排放量只相当于原有含量的1%,向环境中所有介质排放量为17.63纳克,相当于原有含量的35.3%。这也说明经过垃圾焚烧,垃圾中原有二英的64.7%得到分解,因此,通过垃圾焚烧处理,环境中的二英净含量是大大下降的。因此,无论是德国、日本还是美国的环境当局,近几年都公开宣布,现代化的生活垃圾焚烧厂污染排放已经很低,已经不是二英的主要排放源。
“垃圾焚烧中只要保持800℃以上的高温,稳定燃烧,二英的总排放就会显著减少。”徐海云告诉记者,发展现代化的垃圾焚烧,实际是削减二英排放的措施,目前反而被说成是“罪魁祸首”。“美国一年要烧3000多吨垃圾,总的二英排放仅为12克,中国民间烧柴,产生的二英更多。”
在徐海云看来,北京地少人多,填埋与堆肥成本很高,所以走垃圾焚烧发电之路是刻不容缓的,但同时他表示民众心理是可以理解的,“大家都知道应该建公共厕所,但都不希望它们距离自己家太近。”
至于媒体所报道的“发达国家出现了垃圾焚烧炉数量减少趋势”的现象,威立雅环境集团中国区总裁周
小华告诉记者,欧美及日本等国的垃圾发电站数量的确在减少,但这是“关小并大”的结果,事实上规模十分稳定。如德国垃圾电厂数量和处理能力一直在增长,从1990年到2005年,焚烧增长量占80%-90%,目前已增至70余座,年处理垃圾超过1800万吨。
数据显示:日本的生活垃圾焚烧厂数量在下降,但连续运行的规模较大的生活垃圾焚烧厂无论是数量还是处理能力也是在不断增加。正是因为那些小规模的垃圾焚烧厂不能连续运行,达标成本高等原因,才导致关闭,并因此建设现代化的垃圾焚烧厂。美国近十多年的确没有新建生活垃圾焚烧厂,但美国生活垃圾年焚
烧量一直稳定在3000-3300万吨,仅次于日本,排在世界第二位。
“很显然,经过几十年的实践,焚烧已成为主要发达国家对垃圾进行减量化处理的重要手段,其所用的技术是可控的、稳定的、安全的;所谓二英超量排放的问题早已解决。相反,垃圾焚烧技术成为二英的减排技术。”徐海云如是说。
技术不是问题
“同样是垃圾焚烧,为什么在德国出现垃圾供不应求、要从别国进口垃圾来焚烧,而在我国却产生巨大争议,甚至酿成全国性的社会事件?”记者了解到,群众之所以反对建垃圾焚烧厂,疑问无外乎集中在:现有的焚烧技术是否成熟到垃圾焚烧厂建在家门口而不会对健康造成危害?
关于技术是否成熟可控这个问题,接受记者采访的企业、专家和技术人员的答案难得的一致:不管从国际还是国内来说,垃圾焚烧的技术都是成熟而可靠的,还有很多新技术层出不穷。但他们也谈到,由于垃圾成份的地域性很强,因此在选择技术的时候,还要参考本地的实际情况。
从世界各地成功的经验来看,垃圾焚烧技术已经得到彻底的研究,实地测试并建立了完备的体系;目前常用的技术主要有两种:炉排炉技术和循环流化床技术,而这两种成熟的排放控制技术也使世界各国的焚烧厂不再被看做二英污染源。
由于各国垃圾中有机物含量不同,因此选用的技术和工厂的管理运营方式也要符合不同地区的不同情况。比如炉排炉技术就是德国和其他欧洲国家垃圾焚烧领域中的中坚技术,这是由欧洲国家垃圾中有机总量比率低(30%-35%)固定垃圾热值高(平均热值超过1万千焦/千克)决定的。
中国的垃圾含水量较欧洲国家高很多,有机物含量占家庭垃圾总量的比率达到60%-80%,固体垃圾的平均热值只有4000-6000千焦/千克。这样的垃圾难以自行燃烧,需要进行前期处理,例如干燥,焚烧前分类以及矿物质燃料混合处理等。具体到北京,周小华谈到,这些年来,随着北京经济的发展,北京的垃圾成份也发生了很大的改变,除了进入垃圾的塑料(约占15%-16%)、纸(11%-12%)增多以外,高湿度的厨余垃圾也明显增加了。据记者了解,除生活垃圾之外,每天北京要产生3000-5000吨污泥,污泥的大量增加和末端资源化问题也日益成为困扰这个城市环境建设的难题;此外还有1200吨泔水和总量为1000万吨的农林废弃物。
记者了解到,炉排炉技术目前多用于混合垃圾焚烧,为高温燃烧,大口大口吃垃圾,投资较高,但运营维护费用较低,循环流化床容量小,高温燃烧,用于PDF成型燃料焚烧,一般应添加20%左右的煤进行助燃,投资较炉排炉较低,但运营维护成本要高一些。总体说两者各有优势,但都符合两个基本指标:技术的稳定性和对污染控制水平的合格性。
近几年来,由于国家逐渐放开公用事业市场化发展,吸引了很多社会资本投资垃圾处理领域:仅2007-2009年,国内共有19起投资环保行业,其中投向垃圾处理的占12起,抢占垃圾商机的不仅有巴菲特,很多国内企业也纷纷下血本投入,致使新技术层出不穷,尤其是在设备制造上,很多关键设备都实现了国产化,大大降低了投资成本。
“应该因地制宜选择适合北京市情的技术进行焚烧。”大多数被采访者观点惊人的一致:应该因地制宜采用已被实践证明了的、成熟的技术,政府提供一个能够成功运营的平台就可以了。“我们没有时间也没有精力再去折腾了。”
成熟技术自不必说了。记者了解,针对北京的垃圾处理,也产生了一批新兴公司,这些公司大多具有自主研发的新技术,其中部分经过了稳定的燃烧试验,已被证明稳定有效。但是,在成熟技术和工艺当道的情况下,新技术和新公司很难挤进去。比如专吃餐厨垃圾的北京嘉博文公司,也是花费数年艰辛,才逐渐挤进这个拥挤不堪的市场。或许,新旧技术之争也会伴随着垃圾焚烧的逐渐普及而此消彼长。
垃圾焚烧选用新技术还是成熟技术?记者认为,选择的标准应以是否更加适合北京垃圾现状、能否稳定正常运营、能否取得更好的处理效果。比如记者接触到的采用流化床工艺的一种名为“复合致密型生物质燃料发电”技术,这种技术是在华电集团支持下,北京新日月生物质科技有限公司研发的,专为北京垃圾量身定做的。它将生活垃圾、城市淤泥、餐厨垃圾和农林废弃物分别进行干化处理后,混合对滚成型,制成生物质成型燃料,添加助燃剂用于发电后,体积较原来减少90%,减量80%,灰渣基本不产生有机物,可直接做肥料填埋。不仅解决了生物质成型无法解决的高成本、低热值等问题,还大大节省了运营成本。
同时,这种新技术解决了几个领域的一些老的瓶颈问题:一是解决了生物质成型无法解决的高成本、低热值问题;二是解决了城市淤泥的资源化作为污水处理产业链中一个老大难问题;三是为北京每天产生的800-1000吨餐厨垃圾缺口找到了一个合理有效的处理途径;四是使用一种叫做“中立风压扬长法”的技术,使处于混合状态的生活垃圾进行很好的分类,有效分离出刚性物质和软物质。
据华电集团北京热电有限公司总经理助理宁民兴介绍,采用这种技术焚烧垃圾所产生的二英排放,仅为日本的十分之一!也就是说,居民在垃圾焚烧厂附近居住,也是安全的。更难能可贵的是,经权威测试,在不需要国家补助的情况下,只要享受现有政策基于这一技术的垃圾处理运营,其利润率能达到8%左右。而目前国内大部分垃圾焚烧发电厂如果没有国家补贴,基本都处于亏损状态。
由此可见:不管是原先较为稳定的老技术还是层出不穷的垃圾焚烧新技术,都能为垃圾焚烧提供可行的解决方案。可是为什么仍然有人质疑呢?徐海云认为,这主要是目前缺乏严格的监管机制和检测手段。比如,现有炉排炉工艺尾气中二英排放是否达标,如何确保检测数据的连续性;又如,在目前电价补贴政策下,现有流化床工艺掺烧燃煤的比例需要严格的监管,否则难保不向小火电方向发展。监管到位,才是取信于民的基础。监管问题不解决,垃圾处理厂仍然危机重重。
源头分类是关键
记者在采访中发现,“主烧派”和“反烧派”也会产生交集:就是他们都认为垃圾处理应从源头减量和源头分类做起。即便是赵章元也说过这样的话:他不是否定垃圾焚烧技术,只是他认为应该慎烧,要在做好垃圾分类的基础上焚烧。
我们知道,垃圾处理的目标是减量化,源头分类、焚烧都是减量化的手段。
以赵章元为代表的反烧派认为:通过源头细化分类,垃圾减量化可达90%多,甚至完全利用而达到零剩余。在源头分类这一手段没有利用好的情况下直接动用焚烧的手段,是不恰当的。
徐海云谈到,垃圾焚烧发电的前提就是垃圾分类,但垃圾来自千
家万户和每一天,分类总是相对的,不管如何分类,到最后总要有混合垃圾,这就需要利用焚烧的手段进一步减量化。
看到这里,我们可以得到这样一种判断:“主烧派”和“反烧派”的分歧并非不可弥合:分歧在于对源头分类所能达到的减量化程度看法不一;但双方都认为,源头分类才是关键。
某绿色组织的中国项目成员就告诉记者,与焚烧相比,他们更加倾向于首先加强源头的治理。比如建设一个垃圾焚烧发电场动辄数亿元,但北京每年投入到垃圾分类中的资金才区区几千万,在源头分类没有做出实质性努力之前,如何做好垃圾焚烧呢?
一些垃圾处理企业也在用行动探索着他们的忧虑:他们在对垃圾焚烧新工艺和技术的研究中,十分重视把好分类关。在采访中,宁民兴就告诉记者,中国的垃圾分类远不如国外,所以如果在垃圾焚烧之前不做分类,垃圾焚烧成本高、效率低、所产生的有害物质也更大。同时他认为,鉴于目前的实际情况,要求垃圾分类达到欧洲或者日本的水平,还得有多年的努力和探索。
事实上,北京这几年来在垃圾分类上作了不少尝试,但结果都收效甚微。如何做好源头分类工作,这是摆在城市管理者面前的一个大难题。
在周小华看来,目前除了20-30%可回收的垃圾之外,把北京所有的垃圾仔细分类是不现实的。一是因为居民尚未普及分类意识;二是能分选的垃圾交叉污染很多,回收成本也较高,目前仍然没有很多社会企业去做这个。
“可以一步步完善。”周小华认为北京不妨先尝试将干垃圾和湿垃圾分开,干垃圾利于焚烧,提高热值,热效率也会大大提高,对炉子的损害也大大降低;而对于湿垃圾的处理,全世界范围内目前都不算很成功,但北京可以少部分尝试厌氧气化,并小面积推广。
按照北京市的统计数据,全市生活垃圾产生总量619万吨,再生资源回收量达374.72万吨(来源:政协北京市第十一届委员会第二次会议大会书面发言材料之七十一),如果加上餐馆的厨馀垃圾约40万吨(这部分垃圾事实上已经回收利用,当然回收利用过程中可能存在这样或那样的问题),还有堆肥处理近20万吨,垃圾资源回收利用率实际达到40.5%。徐海云认为,如果按照相同口径,参照发达国家的生活垃圾的处理比例的统计方式,北京的生活垃圾处理比例大致为:40%回收利用,60%为卫生填埋。
与世界上一些国家相比,北京的这个数字并不低。徐海云认为我们的差距在于:北京没有把有机物分类回收作为一个主要方向,而生活垃圾中有机垃圾占到60%!
“当前北京市生活垃圾中最突出的是餐厨垃圾分类。”徐海云谈到,北京市对餐厨垃圾的处理方式只是将其通过分选,直接进行堆肥处理;或者仿效少数发达国家生活垃圾管理模式进行家庭餐厨垃圾分类,这两种模式在北京推广都不现实。
徐海云指出,实际上目前北京市生活垃圾(环卫部门收集的)成份,最大的组成部分往往是水。一吨水通过下水道进入污水处理厂的处理成本是1元左右,而通过垃圾收运处理要200元以上,如果仅汉将家庭中高水份的西瓜皮、汤、果皮等垃圾粉碎通过下水道排除,成本低,又不会增大下水道和水处理系统的负荷,再辅助密闭化垃圾收集,生活垃圾含水量降低到40%左右是容易实现的。而大幅度提高垃圾热值,有利于垃圾焚烧处理,以北京市600万吨生活垃圾年清运量计算,减少20%的水分,相当于至少节约2.4亿元垃圾收运处理费用。
“其实很多人并不清楚什么是分类收集。”徐海云举例:发达国家都有废纸单独收集的垃圾桶,但国内大多数居民都会把旧报纸和废纸板作为废品出售。因此,尽管我们废纸的平均回收率只有发达国家的50%左右,但单独分析,废纸板、旧报纸、书刊等回收率要高于发达国家。“我们生活垃圾中水分高、热值低,根本原因是我们的经济发展水平造成的,比如我们去农贸市场而不是去超市购物导致餐厨垃圾多;人为将汤水放入垃圾袋以及垃圾敞开收集混入雨水等,这些习惯都需要我们慢慢改正。”
“要破解垃圾源头分类的难题,首先要选择好最有效的路径,然后做出系统性,制度性的安排。”徐海云表示,垃圾分类不是简单放几个不同垃圾桶就可以实现的,这需要在法律的框架下建立持续的宣传、督导体系,建立分类收运与处理系统,无论是城市管理者还是每一个市民,都需要在其中承担管理的责任、支付处理的成本。
“最重要的是,现有生活垃圾处理场地需要从法律上给予保障,这不仅是这个垃圾场服务范围内全体居民的利益,也是垃圾管理可持续发展的需要。垃圾管理的细化将需要更多的用地,如各类垃圾资源化利用所需要转运、仓储、加工。如果现有生活垃圾处理场地因为部分人为不当利益被挤走,就有可能产生多米诺骨牌效应,垃圾处理设施无处可选。”
这里我们不妨借鉴一下国外的经验。周小华谈到,欧洲就通过一系列制度上的安排从源头减少垃圾:以德国为例,玻璃瓶在生产之前企业是要预先支付一笔钱用于回收,通过奖励政策鼓励“绿色包装”;在政策春风下,各种企业不断提高技术水平,减少垃圾,也由此在产业链上产生了一些新的投资机会和新的公司,比如致力于各种包装物回收的绿点公司,仅在德国它们就有2万多成员单位;此外,德国的有机物分类处理费用也从市民中收取,尤其是餐厨垃圾,要购买专用的垃圾袋分装,这笔费用折合每户每年150欧元,有了一定的经济压力,市民对分类就自觉多了!
这场持久战的结果是:到2006年末,德国回收、焚烧、填埋的比重为68%
31%
0.7%,成为欧洲乃至世界上垃圾减量化处理最成功的国家。
我们从德国的案例看出,通过源头细化分类,垃圾资源化大致可达到70%,这基本上是目前所能企及的最高水平了,剩下的30%通过焚烧,垃圾的减量化达到了99%。这也应该是目前垃圾减量化处理的最佳模式了。
北京这样的超大城市,产生的垃圾量是巨大的,显然,我们既不能把包袱甩给兄弟省市,也不能把包袱留给我们的后人,这就需要我们的城市、我们每一个市民,都以高度的责任心和使命感,做出艰苦卓绝的努力,把垃圾减量化进行到底。
“68%、31%、0.7%”,这应该是北京的目标。
效率与监管如何平衡
2009年以来我国多个城市对生活垃圾焚烧发电项目进行了BOT招标,近期签约的有:光大国际投资的济南市第二生活垃圾综合处理厂(焚烧发电厂)BOT特许经营项目、中国节能投资公司下属可再生能源公司投资的成都市祥福生活垃圾焚烧发电特许经营项目。前者占地面积120亩,投资9亿元,施工工期为18个月,计划建设4台日处理能力为500吨的焚烧炉,是目前国内一次性建设规模较大的垃圾焚烧项目,特许
期限25年。后者该项目总投资概算约8亿元,规模为日处理城市生活垃圾1800吨,年处理能力65万吨。
与众多招标信息相辅相成,记者在采访中发现,很多企业都对垃圾焚烧发电表示出浓厚兴趣,华电、大唐、威立雅、清华同方、中科通用等不同所有制的企业纷纷下水。据宁民兴介绍,华电即将投建的垃圾发电焚烧项目预计投资9.36亿,建设周期为一年,预计年发电4亿度,减排二氧化碳27.4万吨,预计可消灭污泥49.5万吨,生活垃圾22万吨,餐厨垃圾4.95万吨,节省标煤10.2万吨。
在专家眼里,各企业抢滩垃圾焚烧发电站不仅出于战略布局的要求,还有着现实的经济考量。记者了解,垃圾发电行业属于由公共财政承担的政府公用事业,企业的收益来源于政府方面的补贴。据一位电力专家介绍,根据《中华人民共和国企业所得税法》等法规,国家除保证垃圾发电的电量全部上网外,还给予每度0.25元的补贴,同时免征增值税,并给与三年免征所得税、后三年减半的优惠,再获当地财政部门的垃圾处理费补贴,目前大约是每吨150-300元之间。
“诸多优惠政策落地,垃圾发电企业基本不会亏损。”这一点得到了宁民兴的证实。他认为垃圾焚烧发电是公益事业,有政府相应的补贴,不仅不亏,而且收益稳定。
因此连外资都对北京的垃圾焚烧发电项目跃跃欲试,周小华谈到,威立雅在广州、上海以PPP模式分别与当地政府合作,都取得了不错的效果,同时希望能与北京市政府以PPP模式合作一个最先进的垃圾末端处置设施。
在很多企业眼里,北京垃圾处理的市场化程度一向很低,基本由政府大包大揽,这样做固然很好地兼顾垃圾处理的公益性,但容易造成规划脱节严重滞后。最典型的如高安屯垃圾焚烧厂,由于从规划到投入使用历经十年之久,当年的规划早已不符合现实情况,比如最近的办公楼距离垃圾焚烧厂不到2公里;垃圾填埋场的恶臭和医疗垃圾焚烧厂对周边居民也造成了很大的影响。
据记者了解,目前上海垃圾处理项目多采用BOT模式,广州市场化程度高,部分项目采用PPP模式,而北京多为政府运作。单就记者采集到的三地垃圾处理费用来看:目前广州不到30元/吨,由企业运行;北京60元/吨,由政府运行;上海BOT填埋居多,全成本(包括投资)76元/吨。显然,单从运营成本来说,北京远高于广州和上海。
再看看其他国家是怎么做的:一般说来,发达国家的市场化比例不是很高,政府管理占50%左右。比如法国,由于公共设施由政府控制,一般采用政府投资企业运营的模式(PPP);而在德国,由最初政府自己做逐渐变为私有化,目前仍有一半垃圾处理项目由政府来主持;在英美是完全民营化,经费也是由民营企业自行筹集,但他们建立了有效的监管体系,因此得以有效运营;日韩则是完全政府化。
“近年来,日本和欧盟也开始提市场化运作,他们的衡量标准只有一个:企业能否做,能否高效运作”。周小华表示,垃圾处理的公共性决定了它的完善也是一个多方兼顾的过程,目前的现实应该是一个混合方式,“完全依靠政府的力量肯定是不够的,政府应该放开眼界,寻求一种1+1>2的机制。”
然而,经济有效并不是衡量这个事情的唯一标准。事实上,在垃圾处理上如何引进市场化的因素,一直是有争议的问题,而争议的焦点,就在于效益和监管之间如何平衡。垃圾处理属于公用事业,监管的责任在政府,市场化程度高了,效率上去了,监管的成本也上去了。
因此,主张由政府或以国企担纲垃圾处理主角的呼声依然强势,这一方观点认为:从这几年BOT模式在北京的推行来看,效果并不理想。作为一种公益性很强的项目,国有企业应该在市政工程中发挥更大的作用。
落实到垃圾焚烧发电,徐海云认为这是一个技术、智力密集型项目,其中还牵涉到民生问题,完全由政府做有问题,完全市场化也有问题。两者应该结合起来。比如垃圾处理外部性很强,完全市场化对社会责任感不强的企业,政府既要做过程监管,又要做责任监管,监管成本偏高。
“比如,我们可以尝试政府投资,引进大企业进行管理,并不断总结既有工程管理模式的优缺点:以技术、经验、效率为衡量标准,适合市场的,应该市场化。完全政府化,有效率问题。”
徐海云谈到,欧洲经济繁荣时规划了很多垃圾焚烧厂,这几年垃圾量不断下降,回收提高,焚烧量少,负荷不满,如果是企业投资,没有那么多垃圾企业也要支付那么多垃圾焚烧费,这也是不合理的。不妨借鉴欧洲和日本从经济角度推动垃圾市场化的做法。
将垃圾压力转为创新动力
近期是垃圾焚烧的多事之秋。
与征地、拆迁、司法等引起的相比,因垃圾焚烧而起的对社会稳定所构成的威胁更大。其一,涉及的人数更为庞大。由于垃圾焚烧厂多建于居民区周边,涉及到的人群动辄几万甚至数十万,如此大规模的群体反对,对社会稳定的威胁绝非一般事件可以比拟。其=,由于涉及生命健康,往往呼声一起,应者云集。这种群体性恐慌与激愤更容易被放大,牵涉者往往同心同德,一致对外;尤其是在精英聚集的地方,他们拥有丰富的社会资源,也往往会因此调用自己的资源,容易升级和扩大,形成对峙;其三,持续时间很长。
我们知道,欧盟和日本都是在环境保护上十分严厉的国家,那么,既然他们都能接受高比例的垃圾焚烧,为何在环保水平还远低于欧日的中国,刚起步的垃圾焚烧反而遭遇了更多反对呢?
一种观点认为:焚烧是过时的垃圾处理方式,欧目的高焚烧率只是反映了其过去的观念和政策,而现在焚烧方式正在被抛弃,焚烧炉也在大量关闭。徐海云认为这种观点纯属“莫须有”,的确有很多小型焚烧炉被关闭了,但也新建了许多规模更大的新焚烧厂;总炉数的减少其实反映了新建焚烧炉的处理规模更大,因此总的焚烧率并未降低。
另一种观点认为:国外在垃圾处理技术上已经有了长足的发展,最新技术和严格的监管可以确保不给附近居民带来损害。而中国不具备这些条件……
记者在采访中发现了这样几个问题:政府和公众掌握信息的不对称:比如反对者认为国际上盛行“禁烧风”,而政府和权威专家却是“主烧”的支持者;粗放落后的垃圾处理设施让公众心生恐惧,北京的几大垃圾填埋场依旧恶臭漫天,根据填埋扬的运行情况,居民们实在对焚烧厂能否达到欧盟标准没有信心;监管体系没有建立,政府和民众之间没有一个好的沟通渠道。
因此,我们可以发现,人们的种种担忧和争议,尽管在表面上都指向处理方式、技术和标准,实际上隐含着对管理者一种深深的不信任,对监管能力和实施能力的不信任,和对事前审评、事后检测中信息真实度的怀疑。
可见,垃圾焚烧项目不仅仅是一个简单的技术项目,它对社会配套机制高度敏感。发达国家可以采用垃圾焚烧,是因为它们有成熟的法治监管,舆论监管和民众参与。而中国的各项体制改革还在进行之中,权利的制衡以及公众参与的透明度还存在较多缺陷,对垃圾焚烧的有效监管暂时还没有能力做到。
当然,硬币的另一面,也有着不一样的风景。
周小华认为这些事件体现了普通市民对环保知情权上的关注,同时使很多人了解了垃圾处理不是一件简单的事情,而是需全民共同支持的事,政府在决策上要有沟通。应当把这些争议事件作为推进制度创新的契机。比如,通过意见收集和诉求表达的过程,强化业主委员会代表业主利益的功能,通过政府与业主代表互动将利益协商机制常规化和制度化,通过诉讼明确洁净空气权利的边界和代价,等等。
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