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关键词:城市垃圾;焚烧管理;难点;对策
中图分类号:K915文献标识码: A
随着经济的迅速发展和城市化进程的加快,我国大多数城市承受着城市垃圾带来的巨大的环境压力。焚烧技术作为一种可同时实现城市垃圾减量化、无害化和资源化的垃圾处理技术,已成为我国部分城市垃圾处理的首选技术。因此,有必要在引进、学习、消化和掌握国外焚烧技术,分析我国现有焚烧技术和装备的优缺点的基础上,综合考虑我国城市垃圾现有的焚烧特性及变化趋势、国家环保标准的要求、经济承受能力和市场前景,加速技术引进和消化,或研究开发有自主知识产权的焚烧炉及其技术。尽管从更广泛的社会利益视角看,垃圾焚烧场的修建是正当且必需的,这种处理方式因其具有显著的减容化、稳定化和无害化越来越受到重视,一定程度上可以缓解“垃圾围城”的困境。
1 焚烧技术的应用及发展状况
1.1 国外焚烧技术及设备
国外垃圾焚烧处理起步较早,已发展了约100a,处理技术工艺和设备已较为成熟。目前的焚烧方式主要有:层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。用于垃圾焚烧处理的焚烧炉型有:机械炉排焚烧炉,热解焚烧炉,旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。虽然从燃烧方式看,流化床有很多优点,但在用于处理城市垃圾时存在很多问题,在很多国家使用受到限制;旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物,在城市垃圾的处理中应用不多;目前使用较多且单炉处理容量最大的还是机械炉排焚烧炉,常用的有马丁炉排炉和滚筒炉排焚烧炉等;而从烟气污染控制来看,热解焚烧炉有很大的优点。
1.2 国内焚烧技术及设备
我国城市垃圾焚烧技术始于80年代末,在90年代后期得到了迅速发展,现在全国有30多家生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术及设备。目前国内正在使用或研究开发出的焚烧炉,或借鉴国外已有的焚烧炉,引进或仿制国外80年代的炉型与设备系统;或以一般燃煤锅炉或其他工业炉窑为参照,将这些燃烧技术和工艺移植过来进行垃圾焚烧处理。
2 城市居民视角下政府垃圾焚烧管理困难的原因分析
2.1 当地居民对垃圾焚烧的担忧过大
垃圾焚烧会产生如二f英、底灰和重金属等污染物,不仅污染周围环境,而且对周围社区居民的健康财产造成威胁。而且,垃圾焚烧设施给当地居民造成的负面影响不仅仅是健康方面,之后还会延伸为经济、社会和心理等方面的影响。
2.2 地方政府对垃圾焚烧管理决策考虑不充分
地方政府在对垃圾焚烧管理决策时,如对当地居民进行利益损失补偿机制的制定等,一般仅涉及到垃圾焚烧对当地居民产生的直接影响,而未能充分考虑垃圾焚烧带来的间接潜在影响。当地居民由垃圾焚烧带来可观测到的身体健康影响产生的信仰,不仅包括身体健康方面,而且辐射到经济、社会和心理等方面。如对当地居民的房屋财产价值利益损失、社区景观的破坏导致旅游业收入降低等,地方政府可能就没有考虑。而在其他方面的政策制定上也存在类似欠缺的考虑,致使当地居民的利益受损得不到合理补偿,因而地方政府对垃圾焚烧管理制定措施就会遭到很大抵制,难以实施。
2.3 居民未能有效参与垃圾焚烧项目的运作,导致信任危机
决策程序不开放,决策始终于行政部门内部,导致居民对攸关切身利益的项目运作没有真正的参与权、决定权,因而居民的利益需求无法体现在政府决策上。如果当地居民未能有效参与垃圾焚烧项目的运作,那么其由垃圾焚烧带来的身体健康影响辐射到经济、社会和心理等方面的影响,地方政府在对垃圾焚烧管理决策时就会容易忽视,决策就难以奏效。而且,政府主管部门给居民的汇报中往往是各种污染物指标监测符合标准要求,而实际中居民看到的却是垃圾焚烧设施外早晚排放浓烟,周围社区更是气味熏天。居民多途径、多方式的反映二次污染问题,却始终得不到满意解决方案,导致居民质疑政府的公信力,对于政府制定的管理措施当然予以抵制。
3 解决对策及其建议
3.1 主要对策
根据上述原因分析,可以得出问题的关键是当地居民在经受垃圾焚烧设施带来健康危害之后,由身体健康影响辐射到对经济、社会和心理等多方面的担忧,导致当地居民强烈反对垃圾焚烧,地方政府对垃圾焚烧管理政策也就难以奏效。如果地方政府能找到垃圾焚烧设施对当地居民产生其他诸方面担忧的身体健康影响,并且制定相关政策予以改善,将会在很大程度上减弱垃圾焚烧设施对当地居民的影响辐射效应,降低其对垃圾焚烧设施的担忧,将会大大增加政府决策的效果。
( 1) 首先,政府部门在对垃圾焚烧设施附近居民进行调研时,须承认当地居民对垃圾焚烧一些直观和潜在影响的担忧,而不是去争论或否定其对这些担忧的理解。这样,会减低居民的焦虑和恐慌。
( 2) 其次,根据当地居民对垃圾焚烧设施的担忧态度,逆向推理找出导致这些担忧态度的影响。通过倾听居民对焚烧设施直观上的担忧,并予以交流来确定潜在放大的信仰效应,来了解居民反对的根本原因。
( 3) 最后,政府部门应予以认可,并继续追问居民对这些信仰背后的身体健康影响。如垃圾焚烧炉的哪些特征让其产生对农作物的担忧,农民会提到农场附近的垃圾反应堆和焚烧炉产生的浓烟。
3.2 建议
地方政府应尽量降低当地居民对垃圾焚烧的担忧,制定管理政策时应考虑充分,并建立利益相关居民有效参与监管机制,才能有效解决城市垃圾焚烧管理的困境。
(1)充分考虑政策的制定与管理
地方政府在对垃圾焚烧管理决策时,要充分考虑垃圾焚烧带来当地居民的间接潜在影响,多方面补偿当地居民损失的利益,才能使其认可并支持政府部门在垃圾焚烧设施的管理,改善城市“垃圾围城”的困境。
(2)建立利益相关居民有效参与监管的机制
政府部门对垃圾焚烧设施的监管,有必要向潜在受害者的周围居民全方位开放,以接受利益相关居民有效参与监管。因此,政府部门不仅可以了解当地居民的利益需求,以完善管理政策的制定,而且很好地降低当地居民对垃圾焚烧的担忧,建立双方良好的信任关系,能更好地推进城市垃圾处理进程。
4 结语
在我国推广垃圾焚烧处理技术的关键, 是积极研究开发具有自主知识产权的、经济高效的焚烧炉并实现国产化。要满足尾气排放标准, 降低焚烧系统投资和运行费用的关键是使垃圾及其产生的燃烧烟气中的有毒有害有机物充分燃烧焚毁。面对城市垃圾焚烧管理的困境,政府需要改变决策模式,更多的从当地居民的角度考虑,并对其损失予以多方面的补偿。降低居民对垃圾焚烧的担忧程度,制定完善、合理的政策措施,才能提高垃圾焚烧决策的效果,从而更好地推进城市垃圾处理进程。
参考文献:
[1]刘东,李璞. 我国城市生活垃圾焚烧存在的问题与对策分析[J]. 生态经济,2012(5):165-170,176.
[2]李夫振,周少奇,林奕明. 垃圾焚烧飞灰中不同粒径的毒性特性[J]. 环境工程学报,2013,7( 2) :684-688.
摘要:随着我国社会的不断发展,城市化进程的不断加快,垃圾已经成为制约城市发展的瓶颈。发展生活垃圾焚烧发电技术不仅可以打破垃圾围城的僵局,而且可以减少一定量的煤炭、柴油等能源的使用。近年来,国家的工业政策一直鼓励各大、中型城市建设垃圾焚烧发电项目,我国垃圾焚烧厂的数量逐年增多,规模越来越大。本文围绕生活垃圾焚烧发电技术,分析垃圾焚烧发电的可行性,介绍国内外最新的垃圾焚烧发电技术及处理效果,阐述去除垃圾焚烧废气中二f英的措施,最后分析预测垃圾焚烧发电对周边环境影响。
关键词:生活垃圾;焚烧发电;环境影响;二f英
Abstract: with the development of our society and accelerating urbanization, garbage has become the bottleneck of restricting city development. To develop life waste incineration power generation technology not only can break the deadlock garbage siege, and can reduce the amount of coal, diesel oil and other energy use. In recent years, the national industrial policy has been encouraging each big, medium-sized city construction waste incineration power projects, the number of waste lncineration plant in China increased year by year, the scale is more and more big. This paper focus on living garbage burned power generation technology, analyzes the feasibility of garbage burned power, introduced the domestic and foreign latest garbage burned power generation technology and treatment effect, this paper expounds remove waste incineration waste gas of dioxin measures, in the final analysis, forecast waste incineration power to the periphery environment influence.
Keywords: life waste; Burning power; The environmental impact; dioxin
近年来,随着世界环保要求越来越高,发展低碳经济的呼声越来越响。实现垃圾的无害化处理,在城市中建设中大型垃圾焚烧发电项目正符合国家的发展方向。生活垃圾焚烧发电技术这几年发展很快,2003~2008年,我国垃圾焚烧厂由47座增加到74座,处理量增加3.3倍。减少滋扰、节约资源是垃圾处理的最终目标,而垃圾焚烧发电符合这两个要求,在有效处理垃圾的同时,还对废物的回收利用,把剩余废物转化成电力,实现能源和资源的可持续发展。
一、垃圾的焚烧发电是城市生活垃圾的最终出路
进入21世纪,随着城市化进程的加快,城市人口增长速度越来越快,加上不可控制的城市流动人口,导致城市垃圾产生量迅速增加,由于垃圾的分解速度慢,垃圾填埋会占用大量土地、污染土壤、污染地下水资源、影响空气质量、污染大气、孳生苍蝇、传播疾病、影响环境卫生和居民健康。垃圾焚烧发电可更好地实现垃圾资源化、减量化、无害化处理,有利于资源和环境的可持续发展。《国家环境保护“十二五”规划》指出固体废物安全处理处置应鼓励垃圾焚烧发电。垃圾焚烧发电由于具有占地面积小、无害化及减量化效果好、处理快速特点和环保和能源的双重效益,在日本、丹麦等发达国家已经成熟运行,在我国处于发展中的阶段,是我国城市垃圾处理的最终出路。
二、国内外最新的垃圾焚烧发电技术及其优缺点
1、国外最新的垃圾焚烧发电技术
国外垃圾焚烧发电采用的技术主要有CAO燃烧系统、TOPS燃烧系统、RDF(固体燃料燃烧技术)技术、超级垃圾发电系统等,其中RDF(固体燃料燃烧技术)技术可以实现垃圾焚烧的无害化和有效利用废弃物的双重目标;而TOPS燃烧系统是目前世界上能耗最低、获得的能量最大的燃烧系统,下文着重介绍TOPS燃烧系统。
加拿大瑞威环保有限公司在加拿大安高集团研发的COA(Controlled Air Oxidation)系统的基础上,进一步改进开发出更加先进的垃圾处理系统TOPS燃烧系统。TOPS系统的特点是占地面积小、处理能力大、自动化程度高、加热回收能力强,即使垃圾不分类也可是实现充分的分解和燃烧,但是该系统燃烧玻璃和金属。TOPS系统有多台初级燃烧室,一台二次燃烧室,进风设备,温度控制系统和余热发电设备构成。在初次燃烧室里加入垃圾,燃烧几个小时后二次燃烧室自动启动,大约二十小时后初级燃烧室氧化反应完成,待炉体冷却之后,利用自动装置清理灰渣、分离玻璃和金属。
TOPS系统的特点包括:第一,垃圾在静止不动的条件下被缓慢分解;第二,初级燃烧室的温度较低,只保证有机物氧化分解,玻璃和金属保持原状;第三,该系统的尾气的烟尘含量很低,有害气体的含量低,热解过程中灰渣的安定性好;第四,该系统没有部件在高温状态下移动,能耗低、造价低、经久耐用、安全可靠。
2、我国主要的垃圾焚烧技术及其特点
我国的垃圾焚烧发电焚烧炉主要有炉排式和流化床式,马丁炉排炉技术(SITY2000)在我国得到广泛推广和应用。
马丁SITY2000炉排炉是一种典型的机械炉排,整个炉排设计成一个斜平面,倾角向下为24~1°,根据垃圾的热值情况设置斜平面纵向的长度,横向方向由传动独立、结构相同的炉排组成。每列炉排均采用结构相同的活动炉排片与固定炉排片以行为单位交错布置,活动炉排片行在固定炉排片行上做来回往复的逆推运动,在炉排与炉排之间设置固定的隔墙,炉排的列数是由处理垃圾的能力决定的。 马丁SITY2000炉排技术的一个显著特点就是可以根据项目垃圾的处理能力设置相应的炉排列数,目前200t/天、300 t/天、400 t/天、500 t/天、600 t/天等系列产品已经在我国得到应用,并且我国已经在建800 t/天及以上的特大型焚烧炉。
循环流化床燃烧技术是一项从上个世纪80年代开始发展起来的应用于环保、能源领域的技术。国内循环流化床垃圾焚烧技术主要以中科院、浙大和清华等为代表,具有完全自主的知识产权,摆脱了在垃圾焚烧处理行业长期受国外公司的技术牵制的状况,已经在国内建设了20多个循环流化床垃圾焚烧项目。循环流化床燃烧技术适应焚烧低热值、高水分的垃圾。在焚烧垃圾时,采用几十倍于垃圾量的石英砂(或炉灰)作为床料加热垃圾燃料,垃圾和床料都处于高速空气形成的流化状态,瞬时干燥高水分含量的垃圾,并在几秒之内把它引燃,其残渣中的未燃份(即炉渣热灼减率)<1%;流化床焚烧炉宜于燃烧组份复杂的城市垃圾。随着近些年对循环流化床垃圾焚烧工艺的系统研究逐渐深入,设计先进的垃圾给料和底渣排出设备的研制开发,许多新建的循环流化床垃圾焚烧项目可以达到稳定运行的效果;单炉处理量较大,单炉处理能力已达400-500吨/日,已适应大型垃圾焚烧厂的建设要求。投产的项目有浙江嘉兴热电厂1000t/d垃圾焚烧发电项目、广东省东莞市1000t/d垃圾焚烧发电“BOT”项目等。
3、其他垃圾焚烧技术
目前,还有很多正在研究的新型垃圾焚烧技术,例如气化熔融炉、旋转窑式流化床焚烧炉等等。气化熔融炉能大大提高焚烧炉的烟气温度和燃烧效率,在没有外部能源支持的情况下可以得到1300℃的较高烟气温度,这样可以保证垃圾燃烧的稳定性,显著降低二次污染。垃圾焚烧的前进方向是资源化、减量化、无害化、稳定化、快速化、高温燃烧和高效利用。各种高新技术的应用,各种全自动控制设备的研发,使得焚烧设备结构不断改进,设施更加完善,从单一的处理垃圾的公益性设施发展为综合性、效益型系统。
三、国内外最新的去除垃圾焚烧废气中二f英的措施及其处理效果
垃圾焚烧发电技术虽然是目前最有效的实现垃圾的资源化、减量化处理技术,但在我国尚未真正普及。主要制约因素是焚烧废气中含有二f英。二f英是对人体和环境危害极大的物质,控制二f英排放的技术是否先进可行已经成为建设一个垃圾焚烧发电处理技术时首先要考虑的问题。
1、二f英的理化性能及形成机理
二f英(Dioxin)是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质,二f英实际上是二f英类(Dioxins)一个简称,它并不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物,全称分别是多氯二苯并二f英(简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(简称PCDFs)。多氯二苯并呋喃(PCDFs)由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,从而形成众多的异构体,其中PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体。所以,二f英包括210种化合物,这类物质非常稳定,二f英在标准状态下呈固态,熔点约为303~305℃。极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质。二f英土壤中的半衰期为12a,气态二f英在空气中光化学分解的半衰期为8.3d,在人体内降解缓慢,主要蓄积在脂肪组织中。据报告,二f英的毒性是氰化钾的1000倍以上。其在烟气中以固态存在,与汞蒸汽等重金属气溶胶一起,吸附在微小颗粒物上。垃圾焚烧发电中,但温度为550℃~750℃时0.1~0.2秒会产程大量二f英,研究表明,超过25%的PCDDs和90%的PCDFs在焚烧的高温烟气643℃~487℃生成。
控制垃圾焚烧所产生的二f英污染物的排放,需从控制来源、减少生成、避免炉外低温再合成等三方面入手。
2、焚烧前控制二f英的产生
垃圾预处理是控制二f英的重要手段。固体物料在进入焚烧炉前应进行破碎以减小颗粒尺寸,增加与燃烧空气的接触,以获得均匀燃烧。在垃圾进入焚烧炉之前,应采用垃圾分选技术,分选出垃圾中铁、铜、镍等过渡金属;减少含氯有机物的量,从源头减少垃圾焚烧二f英生成的氯来源。
3、过程控制技术减排二f英
过程控制技术主要通过控制燃烧条件,避开再合成PCDDs和PCDFs的峰值温度区250℃~500℃,以减少前驱物和二f英的合成。(1)、可以保持燃绕温度在850℃以上超过两秒,实现”3T+E”工作原则;(2)、300℃的环境中二f英的浓度取决于含氧量,缺氧的环境会导致二f英浓度的降低,一般工程中含氧量控制在9%以下;(3)、添加抑制PCDDs和PCDFs生成的物质,S通过形成硫磺酸、盐酸前驱物或含S化合物抑制形成PCDDs和PCDFs ;(4)、烟气采用骤冷避开二f英形成高峰区(250℃-400℃),使烟气在250℃-400℃停留时间降到最短;(5)、避免催化剂的载体粉尘,合理设计锅炉使温度达到450℃之前大量减少烟气的粉尘含量。
4、尾气处理技术减排二f英
二f英末端控制因其具有“Police Filter”功能而广泛采用,其中Remedia@催化过程系统,选择性催化分解法(SCR),固定床活性碳法及活性碳喷注法是比较先进的方法。
Remedia@催化过程系统是“催化过滤”技术与“表面过滤”技术的结合,气态的二f英被彻底分解,减少了二f英再形成的潜在可能,系统不需要化学物质和喂料装置,该技术实施简单,不需要对原有设备做大的改动,粉尘捕集率高,过滤压降低,机械寿命长。
一般SCR设备设在控制流程末端布袋除尘的后面,成蜂巢式。此时布袋除尘要使用脱膜技术以免催化剂被粉尘堵塞,SCR对含二f英的反应温度在250℃~350℃。利用脱氯反应的触酶,例如Ti-V系催化系统是苯环裂解。
喷注(ACI)吸附技术是在烟道流进入布袋前注入活性碳吸附二f英,将气相二f英转化为固相,再用薄膜滤袋去除。理论上只要活性碳足够多,吸附率可以高达90%以上,是国内的最常用方法。但是此方法消耗了大量的活性(200mg/Nm3)不好控制。
四、小结
总而言之,垃圾焚烧发电技术具有环保和能源双重效益,是一种低碳经济,是可持续发展的需要。垃圾焚烧发电是我国城市生活垃圾处理的最终出路,国内外专家学者经过长期的研究,垃圾焚烧发电技术已经越来越趋于成熟,能耗低,温室气体排放量减小,每吨垃圾产生的能量不断增多。通过现代先进的工程控制技术可以实现毒性极强的二f英的低浓度排放及其他有害污染物的排放量,其对环境的不利影响将越来越少。
参考文献:
[1]林丛基;生活垃圾焚烧发电与二f英污染[J];海峡科学;2010年第6期
关键词:垃圾焚烧 烟气净化 二f英
中图分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(b)-0069-02
随着我国经济的快速发展、城市化水平和人民生活水平的不断提高,垃圾产生量与日俱增,由此而带来的环境污染问题日益严重,垃圾无害化处理处置已成为生态环境领域的突出问题。很多城市的垃圾增长速度超过GDP增速,面临“垃圾围城”的困境。垃圾焚烧可以实现其能源化资源化利用,减容、减量效果明显,处理速度快,不需要长期储存,节约土地资源。不仅充分利用垃圾的热值,又能对燃烧产生的有害成分通过烟气处理系统进行集中处理,减少对环境的污染。垃圾焚烧发电已经成为国际上处理垃圾和危险废物的主流技术[1]。
垃圾焚烧产生的烟气中有多种污染物,需要进行合理净化,以免对环境产生二次污染。国家也颁布了相关标准对垃圾焚烧烟气排放指标做出了限制,主要包括颗粒物、酸性气体、二f英和重金属等[2]。文章针对这几种污染物,分别介绍了烟气净化的主要技术工艺,分析了其优劣,并探讨了其发展趋势。
1 气态污染物净化工艺
1.1 酸性气体脱除工艺
酸性气体净化工艺按照有无废水排出分为干法、半干法和湿法3种,每种工艺有其组合形式,也各有优缺点。
(1)干式除酸可以有两种方式,一种是干式反应塔,干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应,然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂,药剂在除尘器内和酸性气体反应。除酸的药剂大多采用消石灰(Ca(OH)2),让Ca(OH)2微粒表面直接和酸气接触,产生化学中和反应,生成无害的中性盐颗粒,在除尘器里,反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来,达到净化酸性气体的目的。
(2)半干式反应塔吸收剂一般采用氧化钙(CaO)原料,制备成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液,在烟气净化工艺流程中通常置于除尘设备之前,因为注入石灰浆后在反应塔中形成大量的颗粒物,必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)2溶液喷入反应器中,一般由反应塔顶端喷入,形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从而降低废气的温度并提高其湿度,使酸气与石灰浆反应成为盐类,掉落至底部。
半干式反应塔内未反应完全的石灰,可随烟气进入除尘器,若除尘设备采用袋式除尘器,部分未反应物将附着于滤袋上与通过滤袋的酸气再次反应,使脱酸效率进一步提高,相应地提高了石灰浆的利用率。
(3)湿法脱酸采用洗涤塔形式,烟气进入洗涤塔后经过与碱性溶液充分接触得到较好的脱酸效果。洗涤塔设置在除尘器的下游,以防止粒状污染物阻塞喷嘴而影响其正常操作。同时湿式洗涤塔不能设置在袋式除尘器上游,因为高湿度之饱和烟气将造成粒状物堵塞滤布,致使气体无法通过滤布。
干法工艺效率较低,一般不能满足排放指标的要求。若垃圾中的Cl和S的含有量较低,半干法工艺理论上能满足该工程排放指标要求;但垃圾成分波动较大的情况下,半干法工艺则难以保证效果。湿法净化工艺的酸性气体脱除效率最高,其工艺组合形式也多种多样,但流程过于复杂,配套设备较多,并有后续的废水处理问题。基于以上分析,一般垃圾焚烧发电厂采用“半干法+干法”的组合工艺,确保达标排放。这种组合工艺技术成熟,运行可靠,控制方便灵活。
1.2 NOX去除工艺
NOX的去除工艺有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)。
1.2.1 选择性催化还原法(SCR)
SCR是在有催化剂的条件下将NOX还原成N2。为了达到SCR还原反应所需的200 ℃温度,烟气在进入催化脱氮器之前需要再加热。试验证明SCR可以将NOX排放浓度控制在50 mg/Nm3以下。
1.2.2 选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR是在高温(800 ℃~1 000 ℃)条件下,以氨水(NH3・H2O)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,将其喷入焚烧炉内,将NOX还原成N2。SNCR不需要催化剂,但其还原反应所需的温度比SCR高得多,因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。
两种方法相比较,SCR不仅需要催化剂,同时还要在除尘器后进行重新加热,需要消耗大量热能,因此,在垃圾焚烧发电工程上SNCR比SCR应用得更多一些。
2 烟气二f英控制方法
垃圾焚烧控制二f英的技术措施主要有3种。
(1)燃烧管理:通过焚烧炉内合理地组织燃烧,使含二f英类的未燃气体完全燃烧,从而把二f英的生成抑制到最低水平。
(2)袋式除尘器:袋式除尘器对固体颗粒具有高效的拦截效果,可拦截烟气中固相的二f英。
(3)活性炭喷射吸附去除:通过燃烧管理和袋式除尘器的配合使用,能够使烟气中的二f英含量降到≤0.1 ng/Nm3。这是因为通过焚烧炉和自动燃烧控制系统的配合实现了焚烧炉的完全燃烧,确保烟气在850 ℃以上滞留2 s以上。袋式除尘器可以拦截固相二f英,去除率可达90%以上。最后,向袋式除尘器的前面烟气中喷射少量的活性炭能够高效率地吸附二f英类物质。3种方式相结合,可以有效控制二f英的排放。
3 重金属排放控制
对于重金属,在烟气中不仅以固体状态存在,同时还以气体状态存在。这是因为有些含有这种成分的化合物在燃烧过程中挥发所产生的。当温度降低时,重金属混合物的挥发率将剧烈地降低,相应的,其排放也将随之减少。焚烧后产生的高温烟气,经余热锅炉冷却后,再通过烟气处理装置,其出口温度进一步降低,加之在烟气处理装置中喷入的活性炭具有较大的比表面积,再配备高效的袋式除尘器就可以有效地清除烟气中的重金属。
一般来说,此种方法对汞的去除率约90%,对镉的去除率达95%。而烟气中的铅是以烟尘的状态存在的。因而铅主要由袋式除尘器来清除,也有少部分是在冷却塔中被吸收而去除的。对铅的清除率平均可达95%。
4 烟气净化技术发展趋势
目前,针对垃圾焚烧烟气净化技术的研究方向主要有两方面,一是多种污染物协同脱除控制技术;二是烟气二f英控制和在线检测技术。基于越来越严格的环保要求,以及垃圾焚烧炉烟气中污染物成分复杂,烟气净化系统复杂、成本高等问题,烟气多种污染物协同脱除控制技术越来越受到关注。例如,利用臭氧等强氧化性活性分子基团实现协同脱除烟气中多种污染物的技术,实现硫氧化物、氮氧化物、汞等多种污染物的协同脱除和烟气净化;有机结合多种现有技术如酸性气体脱除技术、催化技术、布袋除尘技术、吸附技术等的新型垃圾焚烧烟气净化系统及装备,全面控制垃圾焚烧烟气污染物的排放;低温等离子体耦合催化协同处理污染物控制技术等。
二f英也是垃圾焚烧备受关注的焦点,针对二f英深度控制的研究也越来越多,包括焚烧过程二f英阻滞技术和焚烧烟气二f英末端控制技术,如二f英专用改性活性炭、二f英低温催化降解技术等[3]。另外,垃圾焚烧炉二f英排放在线检测技术也是研究热点之一。
5 结语
烟气净化是垃圾焚烧发电的重要h节,决定着垃圾焚烧二次污染物的排放水平。垃圾焚烧烟气中含有酸性气体、氮氧化物、二f英和重金属等污染物。现在对烟气各种污染物均有相应的净化去除技术,已经形成相对成熟的烟气净化工艺,可根据不同技术特点进行选择应用。目前垃圾焚烧烟气净化技术的研究方向主要为多种污染物协同脱除控制技术和二f英深度控制技术。
参考文献
[1] 王亦楠.我国大城市生活垃圾焚烧发电现状及发展研究[J].宏观经济研究,2010(11):12-23.
[2] 雷波.垃圾焚烧发电的现状与发展[J].科技创新导报,2011
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
1生活垃圾处理发展概况
建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。
从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。
垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。
堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。
当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。
2城市生活垃圾特性变化
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。
我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。
居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
3城市垃圾处理现状分析
3.1主要技术介绍
国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。
3.1.1填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(临时堆场)
基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(准卫生填埋场)
有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。
3、卫生填埋场(无害化处理场)
既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。
3.1.2焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1、简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2、国产化焚烧设施
工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。
3、综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。
3.1.3堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
1、简易堆肥
工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。
2、好氧堆肥
工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。
3、厌氧堆肥
工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。
3.1.4热解
热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。
3.1.5分选回收
城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。
3.1.6综合处理
城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。
3.2应用情况
我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。
近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。
3.3存在的问题分析
3.3.1填埋场问题分析
大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。
3.3.2焚烧问题分析
(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。
3.3.3堆肥问题分析
阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。
因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。
4生活垃圾处理技术发展方向
根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。
1、发展生活垃圾综合处理技术
我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。
针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。
2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展
主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。
3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展
主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。
4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展
主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。
5、分类收集、分类处理逐步推行
生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。
5结语
从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。
综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。
参考文献
[1]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.
[关键词]城市 垃圾处理 资源化与无害化
垃圾是人类生产和生活中产生的固体废物。无害化是城市得以生存和持续发展的基础之一,长期以来一直是城市环卫工作的核心。而现实中资源化概念的提升对垃圾处理行业产生的着极大的冲击。城市生活垃圾处理无害化、资源化是城市垃圾管理的重要原则之一。尽管从计划经济体制向市场经济体制向市场经济体制转变下的垃圾管理形式已经发生了很大的转变,但这些管理的原则没有根本上的变化。关于垃圾处理无害化和资源化的问题,在技术和政策上的认识普遍存在混淆和争议。
1 资源化和无害化的基本概念与辩证关系
资源化是指回收和转化利用垃圾中的有用资源,使之重新进入对人类有用的物流和能源利用中。无害化是指生活垃圾在经过科学的管理和处理后不损害人体健康、不污染环境。
从表面上看,要实现垃圾无害化原则,需要进行一定的资金投入,而资源化可以将垃圾转变成资源,变废为宝。尽管两个过程在资金流上是相反的过程,但在注重环境成本发展的社会,两者之间存在着一致的辩证关系。
无害化和资源化没有矛盾。无害化不是垃圾处理的目的,而是控制目标,资源化则是垃圾无害化的重要而有效的手段。资源化能够创造财富的同时,并不足以对垃圾处理实现经济上的补偿和平衡。资源化不是说明政府不需要再对来讲处理进行投入,也不说明垃圾处理不需要进行收费,资源化是垃圾处理的目标之一,从循环经济的高度来看,资源化比无害化具有更高的层次。
无害化和资源化是相辅相成。无害化支撑资源化,不考虑垃圾无害化,单纯从资源化出发索取的财富,是以牺牲环境成本或者健康为代价的,也就是环境成本的外部化。资源化为无害化创造条件,一个资源化效率很高的项目有强大的经济实力来支撑垃圾无害化治理的投入。
从可持续发展观的角度看,更应该把资源化放在很高的高度上来认识垃圾处理行业的发展。《中国21世纪议程》也将大力推行城市垃圾资源化作为目标之一,垃圾资源化目标对坚持以人为本,构建和谐社会意义同样重大。
2 实现资源化和无害化的管理途径
市场化体制下,垃圾处理的具体实施者是企业,追求最大利润是企业的本性,监管水平是关系资源化和无害化执行效果的关键。比如,垃圾焚烧发电的飞灰是一种危险废物,如果按照国家规定进行处理的话,企业需要支付的费用大约是1000元/t,甚至有的高达2000元,如果按照一吨垃圾产生的3%左右的飞灰计算,每吨垃圾的处理成本将提高30~50元。类似的问题还包括垃圾焚烧产生的二恶英、垃圾填埋产生的渗滤液污染问题、堆肥产品中的重要金属问题等等。这些污染物的控制和监管水平,直接关系资源化和无害化的经济平衡点。经营企业会倾向性寻找不按照危险废物处理的机会和可能,这时就需要政府的严格科学监管。
对于不同垃圾成分的资源化问题,政府需要分类加以区别对待。有些垃圾成分不需要政府引导,市场机制本身就可以很好地加以解决。比如废纸、矿泉水瓶等;有些政府应该提供一些有利的鼓励政策,促进资源化进程,如电子垃圾处理和堆肥等;还有一些可能根本无法进行资源化利用,或者目前阶段资源化利用在经济上不可行。按照垃圾处理无害化的标准和协议,保护环境,为公众提供一个美好的环境。企业可以通过技术进步来提高竞争力和降低成本,从而获得大量的市场份额和利润率。有效的管理机制和技术进步是解决垃圾问题的关键。
国家制定和实施了《中华人民共和国再生能源法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中国人民共和国清洁生产促进法》,为垃圾管理奠定了大的政策环境背景。但是地方配套不到位,制约了垃圾处理的产业化和市场化进程,也为技术路线的制定和选择带来很大的风险。例如对从事垃圾处理的企业可以获得税收优惠的鼓励政策,但是目前仍然没有确定是哪种税收优惠、优惠的幅度;大部分城市也不能提供垃圾焚烧上网电价的规定。这些问题使得企业在进入垃圾处理行业时无法准确得到资源化的价值,基本都是个案研究、一事一议,具有很大的不规范性,企业进入市场受到限制,已经进入市场的企业也面临较大的不确定性风险。
一些地方政府政策的制定仅仅从单一的角度出发,没有综合的、科学的发展观念,丢失了很多资源化的利益。一些政策调理和标准规范的制定过于草率,在国外一项标准的出台往往需要3-5年,在国内缺乏基础性研究资料的情况下,几个月九可以完成,科学性差。
3 实现资源化和无害化的技术途径
分类收集是实施生活垃圾减量化、资源化、无害化目标的有效途径,将有利于降低生活垃圾无害化处理和资源再利用的技术难度和成本。没有分类的垃圾,由于垃圾中有机质高,使得填埋场渗滤液浓度高、产生量大;焚烧处理热值低;堆肥产品质量不高。目前,由于环境意识、管理水平和经济发展水平的限制,实行全面的垃圾分类收集尚需时日。粗分类可能是目前情况下一个比较好的解决混合收集难以处理的途径。
垃圾处理如果不能分类运输和分类处理结合的话,完全丧失了意义,即使在起始端做到了分类,在收集时重新混合到了一起,不仅不能起到分类的作用,前期的分类也将不会得到贯彻和执行。在很多城市的试点证明,分类运输的效率很低,这与垃圾分类的种类过细有关,把垃圾分为干湿两类作为过渡阶段,在公众投放时非常方便,而且在运输过程中也容易实现。