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              淺析垃圾焚燒發電處理方式的優勢

                 日期:2017-09-15     來源:環衛科技網 作者:黃成峰    瀏覽:58    評論:0    

                總的來說,與發達國家相比,我國城市生活垃圾無害化處理歷史并不長,還處在探索和積累經驗階段。在垃圾無害化處理方面,無論是衛生填埋還是焚燒發電,都嚴重依靠國際先進技術和配套設備,這是造成我國城市生活垃圾處理費用偏高的主要原因之一,使城市政府財政不堪重負。城市生活垃圾無害化處理費用雖高,但這是一項社會公共事業,需要城市政府發揮其作用,尋找一條既適合城市實際又經濟省錢的垃圾處理方式,能夠少花錢多辦事,是城市政府和其行政主管部門必須要面對的問題。

                一、垃圾焚燒發電技術成熟使焚燒處理費用下降

                城市生活垃圾處理問題日益凸顯,需要認真對待并研究分析,以減少工作的短期性、盲目性和隨意性,從長計議,妥善解決城市生活垃圾處理問題。

                (一)衛生填埋處理垃圾方式費用呈上升趨勢

                在上世紀八、九十年代,城市生活垃圾一般進行簡單的填埋處理,垃圾填埋場建設標準低,營運費用也非常低。但到九十年代中后期,隨著經濟社會的發展,人們環保意識的增強,對垃圾填埋的要求越來越高,由于垃圾沒達到衛生填埋無害化處理的標準,垃圾場滲濾液污染周圍農田、水系,造成垃圾場當地居民到政府集體上訪,沖擊垃圾填埋場和攔截垃圾運輸車輛不讓進場的事件時有發生。到了本世紀初,各城市開始摒棄簡單處理垃圾的方式,對垃圾進行衛生填埋處理,使城市垃圾處理費用大幅上升。隨著選址難征地難問題的日益突出,受征地費用和拆遷安置居民費用的日益升高等因素的制約,在今后相當長的時期內,垃圾衛生填埋處理方式的費用將呈上升趨勢,不會下降。根據有關研究資料,廣州市2002年前每噸垃圾填埋費用為54.31元,2002年以后上升為82元/噸,現在已上升到100多元/噸。

                (二)焚燒發電處理垃圾方式費用呈下降趨勢

                目前,焚燒發電處理垃圾方式費用之所以高的原因,主要是因為焚燒發電的工藝要求高,國內工藝技術和設備還不成熟,有些還存在技術空白,國內生產的焚燒爐處理量小,單爐處理規模在500噸/日及以上的垃圾焚燒發電項目,絕大部分技術和核心設備與部件主要依靠進口。隨著我國垃圾焚燒發電事業的發展成熟和技術進步,垃圾焚燒發電工藝和設備國產化水平將會越來越高,若這些設備實現國產化,將降低1/3的設備投資和15%的設備維護成本。以一個日處理規模為2000噸的垃圾焚燒發電廠為例,僅設備投資就將可節約資金近7000萬元,每年的設備維護成本可降低近340萬。按照廣州市垃圾處理發展規劃,在2020年之前,廣州將投入超過20臺處理規模達到750噸/天的垃圾焚燒爐,據測算,僅設備投資一項就可節約4.67億元,每年可降低垃圾焚燒發電廠運行維護成本近2300萬元。

                二、垃圾成分變化有利于提高垃圾焚燒發電的經濟效益

                根據調查,城市生活垃圾主要有三大來源,即居民垃圾、機團垃圾和保潔垃圾,其中以居民垃圾為主,約占總垃圾量的60.91%,其次機團垃圾約占32.69%,保潔垃圾最少,僅約占6.40%。居民垃圾為居民住宅清除的垃圾,主要有廚余垃圾、果皮、紙類、塑料、玻璃、金屬、布類、皮革等。機團垃圾為機關辦公大樓、商業大樓、學校、工廠企業、大型賓館、酒樓等垃圾,多為紙類、布類、個人物品、各類包裝盒(瓶)以及酒店的櫥余雜物、果皮、一次性餐具等,工廠企業生活垃圾還摻混有少量的無害的工業固體廢物。保潔垃圾主要為泥土、樹木、住戶拋棄的舊家具、街頭一次性餐具、塑料袋等。

                根據調查結果分析,城市生活垃圾具有以下特點:天然(易腐)有機物含量高,可供回收物料多,可燃物較多,有毒物質(電池)亦有相當數量。在上世紀七、八十年代及以前,城市居民使用煤作為燃料,生活垃圾成分中有相當部分是煤灰,垃圾中無機物成分多,熱值低。九十年代以后,天然氣廣泛使用,使城市生活垃圾成分發生質的變化,有機物成分升高,發熱值升高。城市生活垃圾成分目前以廚余垃圾、木竹、紙布塑料為主,兩者之和約占垃圾總量的95%左右。根據香港、日本及美國的垃圾組分變化的對比分析來看,預測我國城市今后的廚余垃圾組分上升幅度將會減緩甚至會稍有下降,到了一定階段后穩定下來;紙的含量將會升高;金屬、玻璃等組分保持平穩并略有升降。

                城市生活垃圾的含水率高,主要原因是部分餐廚垃圾特別是居民家庭的餐廚垃圾混入一般生活垃圾。餐廚垃圾的水分含量常常高達90%左右,發熱量僅為2100kJ/kg—3100kJ/kg,和其他垃圾一起進行焚燒,不但不能滿足垃圾焚燒發電的發熱量要求,反而會致使垃圾在焚燒爐里燃燒不充分而產生二惡英。將來,隨著垃圾焚燒發電比例的上升,有必要將餐廚垃圾分類收集處理,以降低城市生活垃圾的含水率,提高垃圾的發熱量,從而提高垃圾焚燒的發電量,進一步降低二惡英的排放,創造更大的經濟效益和環境效益。

                各城市目前積極籌建餐廚垃圾專業處理設施,積極推進餐廚垃圾集中處理的方式,通過分類收集,把廚余垃圾集中到生物制肥廠進行處理,使垃圾干濕分離,可大幅降低城市生活垃圾的含水率,使垃圾中可燃組分比例上升。據預測,到2020年,城市生活垃圾燃燒熱值可逐步從目前的5600kJ/kg上升到6000—7500kJ/kg范圍,達到良好的燃燒條件,每噸垃圾的平均發電量將大大提高,將達到500度左右,大大提高垃圾焚燒發電的經濟效益。

                三、城市生活垃圾處理選擇以焚燒發電方式為主的必然性分析

                城市生活垃圾集中處理已有了二十多年的歷史,在垃圾處理過程中,從最簡單的填埋開始,探索過多種垃圾處理方式,盡管垃圾焚燒發電項目前期一次性投資巨大,但在總結多年垃圾處理經驗的基礎上,考慮經濟方面的因素,各城市仍然應該選擇焚燒發電方式為主處理生活垃圾。焚燒發電是城市生活垃圾處理的一個必然的合適的正確的選擇,原因主要有以下幾個方面。

                (一)城市生活垃圾處理的長期性和增長性

                人們在城市中生產生活,每天都在制造和產生垃圾,只要人們產生垃圾,垃圾處理就長期存在。城市還處在發展期,隨著人們生活水平的提高,人均產生的垃圾量還處在增長期,還遠沒有達到穩定期。據預測,各城市可能在2020年人均垃圾量達到相對穩定期,平均每人日產1.4公斤左右。所以,在今后相當長的時間內城市生活垃圾處理存在巨大的壓力。

                (二)垃圾處理量和資金缺口越來越大

                城市的人口和人均垃圾產量都還處在增長期。據國家環保部統計,2014年全國261個大、中城市生活垃圾量達16148.81萬噸,垃圾處理費用也隨著垃圾量的增長而不斷地增加,有的城市政府為垃圾處理背上沉重的債務負擔,但還要繼續投入巨資用于不斷產生和增長的垃圾處理設施建設和營運,資金缺乏的問題只會越來越嚴重,資金缺口將會越來越大。

                (三)焚燒發電具有其他處理方式不可比擬的對垃圾資源較為徹底的回收利用優勢

                焚燒發電可以將垃圾中的有機成分和能量幾乎全部轉化為電能,并通過燃燒把垃圾中的有害物質進行分解,體積減小80%—90%,只剩下10—20%體積的灰渣,可用于工業制磚或填埋。電能的市場需求比較穩定,目前電價還處于上升期。衛生填埋資源回收率幾乎為零,需遠離人口密集區和發展地帶,對地表水系的要求也非常高。堆肥和生化綜合處理的工藝雖成熟,但占地面積大,處理周期長,產品質量不穩定,市場需求也不穩定,垃圾中的有害物質分解不徹底,重金屬含量高,易造成二次污染和污染擴散。綜合比較起來,垃圾焚燒發電比其他處理方式具有難以比擬的優勢。垃圾焚燒發電廠占地面積小,人們克服對垃圾焚燒產生二惡英的恐懼心理后,焚燒發電廠可建在城區或近城區,可以大大縮短運輸里程和節約大量垃圾運輸成本。

                (四)城市土地資源的稀缺性

                近二十多年來,城市建設發展很快,城區規模越來越大,各城市能夠用于垃圾衛生填埋的土地越來越少,生活垃圾衛生填埋場建設選址難征地難的問題一直困擾城市政府和行政主管部門。土地資源緊張,又因地理條件的限制,不可能有充足的合適的土地用于土地資源占用量大的衛生填埋場或堆肥場等其他垃圾處理設施建設。廣州市興豐生活垃圾衛生填埋場的選址工作從1992年就開始進行,到2000年11月開始動工建設,歷經8年之久,共選了三、四個場址,不是場址不合適,就是遭到當地居民和當地政府的強烈反對。

                目前絕大部分城市仍主要采用衛生填埋垃圾處理方式,此種方式雖然前期投入資金較少,但實際處理費用明顯高于焚燒發電,且以目前城市生活垃圾增長量,建幾個大型衛生填埋場根本無濟于事,使用壽命有限,費用也日益上升,還存在選址難、征地難的問題,且征地費用逐年攀升。若不改變目前垃圾填埋處理為主的模式,各城市將會陷入持續反復建設大型衛生填埋場的惡性循環中,城市政府和行政主管部門為此疲于奔命,隨著封場的大型垃圾填埋場越來越多,后期維護費用的增加,城市政府將背上沉重的債務負擔和財政壓力。

                垃圾焚燒發電看似投資巨大,但實際每噸垃圾平均處理費用目前明顯低于衛生填埋,沒有后期維護費用,而且處理費用還有較大的下降空間。深圳市最早開始采用焚燒發電方式處理城市生活垃圾,目前已建成7座垃圾焚燒發電廠,營運費每噸都在60—95元之間,遠遠低于其他城市的垃圾焚燒營運費用。垃圾焚燒發電雖然節約處理資金,但畢竟前期一次性投資巨大,僅靠城政府財政投入和借貸融資有諸多限制,難以滿足實際需要,制約了城市生活垃圾處理的發展。(作者單位:廣州市城管委(執法局)空港經濟區分局)

               
              標簽: 垃圾發電
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