餐厨垃圾处理的必要性

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餐厨垃圾处理的必要性范文第1篇

关键词： 餐厨垃圾 厌氧消化 停留时间 温度 氨氮

1. 前言

1.1餐厨垃圾处理现状

餐厨垃圾是餐饮垃圾和厨余垃圾的统称。其中，餐饮垃圾指餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物；厨余垃圾指家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩饭剩菜、瓜果皮等易腐有机垃圾。

餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要组成部分，在城市垃圾中所占比例北京37% ，天津54% ，上海59%，沈阳62%，深圳57%，广州57%，济南41%。[1]

早期餐厨垃圾主要作为近郊养猪饲料，由于其来源比较复杂，极有可能引起疾病传播，现已被政府命令禁止。另外，餐厨垃圾也不宜与其他生活垃圾混合处置：由于餐厨垃圾含水率和有机物含量较高，若直接填埋极易在较短的时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇，对垃圾填埋作业和渗沥液收集都会产生较大影响；且由于餐厨垃圾含水率较高，低位热值仅为2100-3100KJ/kg左右，不能满足焚烧发电厂进料热值要求（5000KJ/kg以上）[2]。因此，对餐厨垃圾的处理迫在眉睫。

目前，全国各地均开始兴建餐厨垃圾处理厂，处理技术主要有：高温消毒制饲料、好氧发酵制肥、厌氧消化等[3]，根据国内工程实例来看，高温消毒制饲料技术的产品存在同源患，且存在菌种管理问题；好氧发酵制肥堆肥技术存在占地较大、臭气较难控制、产品销路不畅等缺点。而相比于以上两种，厌氧消化技术在高浓度污水处理方面应用已经较为成熟，其主要产品――沼气为优质清洁能源，副产物（沼液、沼渣）经处理后可达标排放，近些年在国内逐渐成为餐厨垃圾处理技术的发展趋势，重庆、宁波、兰州、苏州等地均采用厌氧消化工艺作为餐厨垃圾处理的主体工艺。

1.2厌氧消化基本原理

餐厨厌氧消化处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物和兼氧微生物的作用，将餐厨垃圾中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。

厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。因而粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。在该过程中复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子和溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。第二阶段为产氢产乙酸阶段。该过程中在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。第三阶段为产甲烷阶段。此阶段主要依靠产甲烷细菌的作用，将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的1/3后者约占2/3。

虽然厌氧消化过程可分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡，这种动态平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。

影响厌氧反应的因素有很多，包括：温度、pH、有机负荷、有毒有害物质含量、营养物质含量等。根据实际经验，餐厨垃圾中基本无有毒有害物质，且其中营养物质含量较高，不需要投加营养元素。

而在餐厨垃圾资源化利用和无害化处理的工程实践中，沼气的产量是资源利用程度和有机物质降解是否充分的最直观的指标。因此结合某市餐厨垃圾处理项目前期的中试研究，选择停留时间、氨氮浓度值和温度三个具备可操作性的控制性参数进行沼气量的产量变化观察，从而为某市后续大规模设计参数提供参考和依据。

2. 工程实践应用

2.1工艺流程简介

某市餐厨垃圾处理中试项目，处理规模为20t/d，餐厨垃圾处理的工艺流程如图1所示：

如上图所示，餐厨垃圾先经过分 拣、磁选、破碎、固液分离制浆等工序预处理后，与油水分离后的渗沥液一起进入厌氧消化反应器进行厌氧消化反应，厌氧消化产生的沼气经脱硫、除水净化后进入沼气锅炉燃烧产生蒸汽，产生的蒸汽一部分用于油水分离系统增温，一部分用于厌氧消化系统增温，厌氧消化系统产生的沼液经污水处理系统处理后达标排放。油脂经净化后作为毛油外售。

本工艺核心环节为厌氧消化。根据厌氧消化温度的不同，目前国内常见的厌氧消化工艺可分为高温厌氧消化（50-60℃）和中温厌氧消化（25-40℃）。相比于高温厌氧消化，中温厌氧消化具有运行稳定、能耗较低等优点，且国内中温厌氧消化工程案例较多，因此本工程选用中温厌氧消化工艺。

2.2进水水质

根据取样检测，进入厌氧消化反应器的进料浆液水质如下表所示：

表

注：试验过程中，温度下降到20℃时间需要1h左右，而从20℃加热回升到35℃需要30 min左右.

图6 沼气产生量随时间变化图

如上图所示，降温持续时间不同，相对产气量的变化也不同，当温度降至20℃持续时间1h时，相对产气量骤降至2.82%，温度恢复后，相对产气量随温度很快恢复至波动前的水平；当持续时间为2h时，相对产气量最低降至0，而温度恢复后，相对产气量要经过4.5-5h才慢慢恢复，且比波动前略低。

从实验结果中可看出，随着温度突然降低，沼气产生量急剧下降甚至停止产气。虽然温度不会使厌氧消化系统产生不可逆转的破坏，但随着降温时间的延长，产气恢复时间也越长。因此在实际工程中应尽量避免温度骤降问题。主要方法有：增设备用锅炉和增加备用汽水混合旁路以避免因能源供应系统故障而造成的反应器温度骤降。

4 结论

（1）根据中试实践，确定厌氧反应器的最佳运行条件为：厌氧反应器最佳停留时间为35d，停留时间过长，产气贡献不大却会造成反应器过大投资增加，停留时间过短，产气不充分，有机物降解不完全。

（2）根据中试实践，厌氧反应器内最佳温度35℃，温度的变化范围应控制在33.5-36.5℃为宜；温度的骤然变化对产气效果影响较大，因此在实际工程中，应采取增设备用锅炉系统和备用汽水混合旁路，以保证能源稳定供应。

（3）根据中试实践，氨氮对产气效果影响较大，在实际工程中，应密切关注反应器内氨氮的变化，抑制氨氮浓度的增加。可采用利用出水稀释氨氮浓度和进料缩短垃圾收运时间等方式来尽量减少氨氮对产气效果的影响。

参考文献

[1] 王向会， 李广魏， 孟虹， 等. 国内外餐厨垃圾处理[J]. 环境卫生工程， 2005， 13（2）.

[2] 耿土锁（ 食物性有机垃圾资源化方法[J]. 贵州环保科技，2002（12）：15-18

餐厨垃圾处理的必要性范文第2篇

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．

餐厨垃圾处理的必要性范文第3篇

关键词：垃圾；环保；电动汽车；发电

中图分类号： R124.3 文献标识码：A

1电动汽车行业发展的制约因素

地球石油资源的日益枯竭是众所周知的，无论是汽油或者天然气都是非常有限的，电动汽车新能源的解决将具有重要的意义和必要性。因此，大力发展以电动汽车为代表的新能源汽车是地球能源利用与环境安全的必然要求，对环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展，提升我国汽车产业国际地位，特别是提升国际竞争力的重要举措。

1.1节能与环保的挑战

公众普遍认为只要是电动汽车就是节能环保，因为表面上看来电动汽车使用的是电网电力，属于清洁能源，其实不然，在中国，有近70%以上的电力是由煤炭转换而来的。众所周知煤炭燃烧后产生的二氧化碳对大气具有较强的破坏作用，同时煤在使用过程中对地球环境也存在严重的污染；电力在传输过程中会产生损耗，进而降低了煤炭的利用效率，这样更进一步增加了煤的损耗量；电动汽车充电需要消耗大量的电力资源，迫使其大幅提高发电总量；所以不烧汽油改烧煤的状况不仅不是环保节能甚至是恶化环境浪费资源，现状无疑是对我国能源和环境保护的巨大冲击和严重挑战。

事实上，在厂商以及推动电动汽车技术应用的职能部门看来，电动汽车技术以零排放、低噪声等优势远远优于汽油汽车，但其实不然，按照电动汽车技术未来发展的趋势预测，电动汽车将会在短时间内迅速普及，届时电力需求剧增是无法承受的，并且如果电力来源还是依靠烧煤产生，这对我们并非是好事。

结论是：电动汽车的现状并不环保，也不节能，甚至可以说是高耗能高污染产业，电动汽车的高速发展将有赖于能源结构的优化。

1.2普及和推广的挑战

电动汽车要上路，首先要解决的是能源保障和充电系统的合理建设。虽然国家电网已经开始规划充电站网络建设，但目前新能源汽车配套基础设施的建设仍处于初级概念阶段，并未形成成熟的商业模式，这就需要耗费巨额资金给电网扩容并建设庞大的的电动汽车充电网络，高污染高耗能将迅速产生，同时所有投资将转嫁到运行成本上，形成恶性循环，严重阻滞了电动汽车的发展。电动汽车充电及运行费用问题是电动汽车无法普及和推广的主要原因。

1.3能源供给的挑战

综上所述，电动汽车似乎又走入“死胡同”，在环保低碳的外衣下依然面临许多本质未变的问题。如果说电动汽车的出现缓解了燃油的消耗，而在其他不可再生能源的消耗上又有所增加，本质上资源与能源利用并没有得到优化。电动汽车如果摆脱了对燃油燃煤的依赖，改为依靠风力发电、太阳能发电、水利等清洁的可再生能源进行发电，才能真正实现节能环保。但是利用水利或者太阳能、风能作为电动汽车的动力能源必然受到地理环境和区域划分的限制也是十分有限的；生物质能虽可以利用，但是原料的供应将得不到保障，同样存在着严重的间歇性问题。

电力来源和电力短缺形成了电动汽车产业发展的瓶刭，成为急需解决的大问题，要进入电动汽车的健康发展关键的问题在于寻找独立的可持续的新能源。

2电动汽车发展对电网的影响

电动汽车作为用电大负荷产品对电网和供电系统的影响随着电动汽车保有量的增加日益加剧，其对电能的需求将严重影响现有输配电网络，电动汽车的普及程度、类型、充电时间、充电方法、充电特性以及储能特性的不同会使电动汽车对电网的影响和冲击发生变化。电动汽车充电对电网的影响是多方面的，主要体现在：

2.1在峰荷时间进行充电将加重电网负担，在非峰荷时间进行充电虽然对电网的冲击减小，但总体上看都将对电网造成很大的冲击和巨大能耗；

2.2电动汽车充电设备中整流装置在工作时会产生大量的谐波，这会给电网带来谐波污染；

2.3需要增加无功补偿装置、滤波装置，从而大大增加电网建设的投资成本和运行费用；

2.4电动汽车在负荷高峰时刻进行充电时，充电设备产生的电网电流需求会使电力系统过载，使剩余电量储备增加，使电网效率降低。聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张；电动汽车充电时间的叠加或负荷高峰时段的充电行为将会加重配电网负担，直接影响民用和工业用电。

2.5电动汽车发展和电网的需求是成正比的，电能负荷集聚扩张将给我国电力能源工业形成巨大的压力因此为电动汽车充电提供独立的能源体系是唯一的出路。

3城市高速发展与城市生活垃圾处理矛盾日益突出

当前，每年产生数量巨大的城市生活垃圾对环境管理以及污染控制形成了严重挑战，据有关资料显示，目前世界垃圾量正以快于经济平均增长速度的2.5-3倍的速度增加，年平均增长速度为8.24%。我国城市垃圾年产量已达1.4 亿t 以上，占全世界年产垃圾的四分之一以上，且仍以每年8%-10%的速度增长，而实施简易处理的城市垃圾仅占总量的2.3%，目前我国历年垃圾堆存量已高达60亿吨，占用耕地5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币。全国城市现已发展到660个，其中已有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口2.6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1.14亿吨，可以使100万人口的城市覆盖1米。且每年还在以8～10%的速度在递增。中国已成为世界上垃圾包袱最重的国家，城市垃圾的无害化、减量化和资源化处理已迫在眉睫。

随着国民经济及城市建设的发展，城市生活垃圾的排放量逐渐增大，传统的以填埋方式和简单堆放后再采用土地还原法处理垃圾的处置管理模式将发生变革。目前，现代化大城市土地价格昂贵、生活水平高，垃圾成份趋于复杂且潜在经济价值较高 ，从资源化和保护自然环境与生态平衡的角度来看，在保证垃圾处理无害化前提下，最大限度地实现垃圾处理的资源化已是发展方向。近十年来生活垃圾焚烧处理在我国发展很快，特别是在城市化进程快、经济较为发达、人口密集、人均可利用土地资源少的大城市以及南方，沿海地区都呈现出较大需求。焚烧技术成为近年来许多城市解决垃圾出路的新趋势及新热点。

4解决电动汽车能源的途径

电力缺乏成为急需解决的大问题，要进入电动汽车的健康发展关键的问题在于寻找独立的可持续的新能源。解决电动汽车充电的能源途径可以是多方面的，目前的捷径是依赖电网电力。在我国电网电力来源无外乎是水力发电和火力发电以及极少的核电，水力电力是清洁环保能源，但在我国水力电力只占有极小的一部分，绝大部分的电力还是来自煤炭资源，不环保也不节能。所以电网电力资源不能作为电动汽车行业发展的可持性能源保障。

太阳能电源和生物质发电能源投资巨大成本极高，且受地域和气候的影响太大，不适合推广和应用。

城市生活垃圾却是不间断的取向，城市生活垃圾取之不尽用之不绝，利用来焚烧发电的同时处理城市生活垃圾，一举数得，环保、节能，因此建立城市生活垃圾焚烧发电电动汽车充电系统是解决电动汽车发展能源保障的最优选择。

5建立GPC系统的必要性和重大意义

GPC系统是将处理城市生活垃圾和电动汽车充电有机结合形成新的垃圾焚烧发电电动汽车充电系统产业链，不仅解决了城市生活垃圾的无害化、减量化、资源化处理，同时利用垃圾焚烧发电建立独立的电动汽车能源体系，完全摆脱了依赖市政电网作为电动汽车能源的传统方法；建立电动汽车换电站取代耗巨资在市区建立众多电动汽车充电桩的行之有效的方法，保障电动汽车能源的补充网点得到迅速普及。随着电动汽车行业的高速发展，在城市中建立电动汽车充电站是必然的趋势。GPC系统建立独立的电动汽车充电能源体系，解决了电动汽车能源的补充，有效缓解了电网压力，对电动汽车的高速稳健发展起到助推器的作用；同时有效解决了城市生活垃圾的资源化，实现GPC衍生产物的综合利用，提升了城市环保的效果。城市生活垃圾发电电动汽车充电系统的建成，对我国的能源结构调整，具有深远的极其重要的社会、经济和战略意义。

5.1解决城市生活垃圾环保处理最佳途径，是新能源发展的一个契机；

5.2建立独立的电动汽车充电系统，摆脱了电动汽车发展依赖电网的模式，突破了电动汽车发展的瓶颈，为电动汽车行业健康发展奠定基础；

5.3推动城市垃圾处理和新能源建设新，创造全新的GPC产业链，实现产业结构的升级。

6 GPC系统运行体系

6.1运行模式

将城市生活可燃垃圾进行焚烧发电，建立电动汽车充电站和蓄电池充电站、蓄电池换电站，完成对城市电动汽车的能源补充，不需要市政电网的接入，也就不需要电力变压器、高低压变电保护等设备就可以有足够的电能使用。

垃圾发电生产的电能供给蓄电池充电站、电动汽车充电站、经过直供电网直接使用，富余的电能通过高压装置可以并入市政电网。在提供充电站足够电能的同时实现了垃圾的无害化、减量化、资源化的环保处理，实现再生能源的充分利用，从而扩展再生能源的应用领域；避免了依赖市政电网供电，不需要投入大型变电及其他辅助设备，大大降低了投资和运行成本，同时避免了电力传输损耗和对电网的冲击；垃圾发电充电站不仅没有消耗电力资源，剩余的电能可以实现其他应用价值或者并入市电网络。

6.2GPC运行机构和程序说明

6.2.1GPC系统运行原理：

城市生活垃圾收集后通过垃圾封闭运输方式运送到GPC系统工作站，对垃圾进行储存。垃圾压缩和淋漓后送入垃圾分选区，期间渗滤液经过环保综合处理和利用。

垃圾分选系统将金属、塑料、玻璃以及电子产品等回收利用，食物餐厨垃圾送入养猪基地或做其他回收处理，沉降固体和液体作为有机肥料送入田间，可燃垃圾进入烘干处理程序。

焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，在技术上采用前期热风烘干的手段就可以达到，不需要添加助燃剂，从而降低运行成本。GPC系统可燃垃圾利用焚烧炉燃烧处理后的烟气进行烘干干燥，热值提高后的垃圾送入焚烧炉焚烧。（参照本人专利ZL201120211636.2和ZL201220190093.5）

垃圾焚烧产生的灰渣进行处理后可以制作和生产建筑材料，如建筑用砖等。

焚烧尾气进入环保处理设备三级处理后符合国家环保标准排放。

余热锅炉产生的蒸气供给汽轮发电机组发电，剩余的热能作为采暖热源供给学校、宾馆、工厂、娱乐以及农业使用。

汽轮发电机组生产的电能直接提供给电动汽车充电桩、蓄电池充电房，富余的电能可以并入市政电网或者为高耗能用户提供能源。

汽轮发电机组发电使用后的蒸气综合利用到相关行业，如木材蒸气烘干、纺织化工电镀、食品加工、饮食酿造消毒以及洗浴桑拿保健行业。

6.2. 2GPC供电系统示意图

GPC系统设置配电中心、蓄电池充电房、公交车充电站、专用车辆充电站、私家车充电站。蓄电池充电房建立蓄电池配送系统，将充满电能的蓄电池由派送单位送到市区蓄电池换电站以及需要更换蓄电池的电动车辆上进行更换。更换下来的蓄电池送回蓄电池充电房充电。富余的电能经过高压设备升压后并入市政电网。

7系统方案实施和具体要求

7.1垃圾焚烧发电厂选址和建设原则

垃圾焚烧发电厂场地选择原则：城市周边地区，远离城市中心，有利于废水废气的环保处理，离城市中心20KM的辐射距离为理想地点，经济发达地区可以在城市周边地区多点建厂，以降低运输成本；尤其可以在道路两侧的乡镇街道广泛建立GPC系统。

7.2城市垃圾收集和储运以及前期处理

采取封闭运输垃圾的方式，避免垃圾储运过程中的二次污染。运输车辆采用专用的自卸车。

垃圾分选系统通过垃圾均匀给料、大件垃圾自动分选系统、大件垃圾破碎系统、袋装垃圾自动

破袋、大块有机物自动破碎系统、全封闭机械化风选系统、塑料水选系统、有机物高温高压水解水热氧化“热选”系统等工艺处理后，可将城市生活垃圾分选为：无机物类，沙土类，有机物类，不可回收可燃物类（塑料、橡胶），薄膜塑料类，铁磁物类，为下道工序垃圾处理“资源化、产业化”打下基础。

要提高焚烧炉的运行质量，加大热能利用率，减少尾气治理成本，首先应在垃圾进炉前进行更有效的预处理，为焚烧创造有利条件是至关重要的。

7.3蓄电池充电厂

建立蓄电池充电厂，对备用蓄电池、电动汽车更换下来的蓄电池实施标准充电。电动汽车可以

自行行驶到蓄电池充电厂来更换蓄电池。

7.4电动汽车充电站

在GPC系统内设立符合要求的电动汽车充电桩，对私家电动车、公务电动车、公交车辆等车辆集中充电，公共车辆实行白天运营夜间集中充电。

7.5 蓄电池换电站

在市区利用现有的石油制品加油站建立电动车辆蓄电池更换点，快速完成电动汽车能源补充，更换下来的蓄电池通过专用车辆送至GPC系统换电站。在道路两侧可以广泛建立蓄电池更换点。

7.6 监控调度中心

垃圾焚烧监控，蒸气发电监控，蓄电池充电厂监控，电动汽车充电桩监控，电力使用和并网监控。

8 经济效益分析

以城市社区30万人口的小型城市，满足40台公交车、180台小型车辆、2000辆电动自行车和1000组蓄电池的充电需求，需要电功率4500KW。

8.1使用电网电力

8.1.1电费：4500KW电功率，每天4500*24=10.8万度电，电费按1元计算，费用为10.8万元/天，每年电费高达3942万元。

8.1.2充电桩造价3万元，30个充电站300个充电桩需要投资900万元

8.1.3使用土地30*500=15000㎡ 占城市中心土地23亩，约值4600万元

结论：投资总额达5500万元，每年消耗电费4000万元

8.2使用GPC系统，配置3台4500KW/0.4KV发电总量的城市生活垃圾焚烧直燃发电充电站，采用3台10t/h的垃圾焚烧炉和3台1500KW凝汽式汽轮发电机组，每天处理生活垃圾180t，可以解决约30万人口的生活垃圾环保处理；同时满足充电站40台公交车、180台小型车辆、2000辆电动自行车和1000组蓄电池的充电需求，剩余电量并入市政电网。

8.2.1GPC系统基地使用郊区土地30亩，约值600万元；

30个换电站3000㎡约值900万元；合计1500万元。

8.2.2 GPC系统总造价2000万元；

8.2.3 垃圾收费18000元/天，657万/年

8.2.4 可回收利用垃圾100元/T，657万/年

8.2.5 余热利用价值5000元/天，185万/年

8.2. 6 发电充电收入3000万元

结论：每年的收入总计约为4500万元，扣除所有投资3500元，当年赢利1000万元。今后每年都产生利润4500万元。

8.3 综合经济运行评估：按全国1000座城镇计算，将产生至少450亿元人民币的经济效益。

结语

运用GPC系统在环保处理城市生活垃圾的同时建立了独立的电动汽车能源体系，蓄电池的充电和更换使电动汽车的能源补充及时、便捷和网络化，大大降低了投资和运行成本，对推进电动汽车的高速健康发展起到积极的作用。在我国乃至世界普遍建立GPC系统，有着积极的、重要的历史和现实意义。

将GPC系统作为基本的国家环境保护要求，制定国家或者国际GPC标准，建立政府层面的相关研究机构。将规划中的城市垃圾处理费用、电动汽车充电桩的建设费用投资于建立GPC系统，城市垃圾处理、垃圾发电、电动汽车充电系统的有效结合，真正做到有效处理城市垃圾的同时解决城市充电站的布点建设，实现真正意义上的新能源和环保建设，推进电动汽车的发展。

参考文献

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