□文/陳國艷 張衍國 朱九龍

圍城垃圾 再生能源庫

Siege Garbage is Renewable Energy Storage

□文/陳國艷 張衍國 朱九龍

城市生活垃圾，已成為世界各國的一大公害?！袄鴩恰笔侵袊箨懙钠毡楝F(xiàn)象，有報(bào)道稱，中國1/3以上的城市均深陷垃圾圍城困局。另有數(shù)據(jù)指出，現(xiàn)在中國除縣城之外的668個(gè)城市中，有2/3的城市處于垃圾包圍之中，1/4已經(jīng)無垃圾填埋堆放場地。全國城市垃圾堆存累計(jì)侵占土地超過5億平方米，每年的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億元。中國城市固體生活垃圾總量居世界前列，每年產(chǎn)生垃圾1.5億噸，存量已達(dá)70億噸，增長率居世界首位，高達(dá)10%。與GDP的增長成正相關(guān)關(guān)系，而且表現(xiàn)更加穩(wěn)定。

2009年10月奧巴馬政府批準(zhǔn)垃圾焚燒發(fā)電為可再生能源，美國眾議院認(rèn)可垃圾焚燒能源利用為氣候友好、可再生能源。“為什么垃圾焚燒是最好的選擇”，2009年9月29日，加拿大哥倫比亞Lois E.市市長Jackson of Delta在溫哥華太陽報(bào)上寫道：“它不是垃圾，是能源”，同年12月2日，前馬薩諸塞州環(huán)境官員，美國國家環(huán)保局區(qū)行政負(fù)責(zé)人John De Villars在其公開發(fā)表的文章中寫道：利用每一噸垃圾焚燒后產(chǎn)生的能源，相當(dāng)于少用一桶石油或者四分之一噸煤炭。根據(jù)獨(dú)立的咨詢機(jī)構(gòu)建議，現(xiàn)代化的垃圾焚燒廠將不能回收的垃圾通過焚燒處理并轉(zhuǎn)換為熱和電，這是最好的選擇。溫哥華市目前正在考慮建設(shè)六個(gè)現(xiàn)代化垃圾焚燒廠，以便取代目前的填埋處理。

二惡英問題

垃圾焚燒處理已有100多年歷史，1896年和1898年，德國漢堡和法國巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚燒廠，開始了生活垃圾焚燒技術(shù)的工程應(yīng)用。但出現(xiàn)有控制的焚燒以及煙塵綜合處理、余熱再利用等是從20世紀(jì)70年代以后開始?，F(xiàn)在全世界每年垃圾焚燒量約為1.1億噸，絕大部分的垃圾焚燒處理廠分布于發(fā)達(dá)國家。日本現(xiàn)有焚燒廠約1 900座，每年焚燒處理量近4千萬噸，是世界上垃圾焚燒處理規(guī)模最大的國家。

在日本、歐美等發(fā)達(dá)國家垃圾焚燒廠曾面臨超毒二惡英大量排放的問題，很多民眾反對(duì)在自己的城市或者街區(qū)建設(shè)垃圾焚燒廠，隨著各國制定了嚴(yán)格的二惡英控制標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)水平不斷進(jìn)步，二惡英問題已經(jīng)得到解決?，F(xiàn)在，垃圾焚燒已經(jīng)不是各國二惡英最大的污染釋放源。

對(duì)于一般垃圾焚燒系統(tǒng)，尾部不同程度存在二惡英生成所需的條件，所以，在垃圾焚燒系統(tǒng)中，尾部合成的二惡英占了排放二惡英的很大一部分。而在現(xiàn)有的垃圾焚燒系統(tǒng)中，保證高溫分解的徹底性條件下，尾部合成在很大程度上可以避免。目前，尾部主要采用的措施有兩種：

（1）急冷技術(shù)

通常是當(dāng)具有一定溫度的（此時(shí)溫度不低于500℃為宜）焚燒煙氣排出后采用急冷技術(shù)使煙氣在0.2秒內(nèi)急速冷卻至200℃以下（通常為100℃左右），從而躍過二惡英易生成的溫度區(qū)。這種急冷技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，效果良好。

（2）活性炭噴射吸附技術(shù)

活性炭具有極大的比表面積和極強(qiáng)的吸附能力等優(yōu)點(diǎn)。即使是少量的活性炭，只要和煙氣均勻混合，就能達(dá)到很高的吸附凈化效率。在尾部使用活性炭噴射吸附技術(shù)可以確保汞等重金屬和二惡英類物質(zhì)的近零排放。

2005年德國環(huán)境部一份研究報(bào)告（表1）表明，1990年德國二惡英排放總量約為1 200g，其中由垃圾焚燒產(chǎn)生的約400g，占1/3；通過對(duì)二惡英的控制，到2000年，德國二惡英排放總量已減至低于70g，其中由垃圾焚燒產(chǎn)生的不足0.5g，占不到1/100，這表明目前國際上垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)有效解決了二惡英排放問題。

表1 德國按來源分二惡英(Dioxin)年排放量統(tǒng)計(jì) 單位：g

德國聯(lián)邦醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)在1993年1月發(fā)表的研究報(bào)告表明：現(xiàn)行達(dá)標(biāo)的生活垃圾焚燒廠，住在焚燒廠附近癌癥風(fēng)險(xiǎn)可以忽略；2007年，里斯本預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所研究表明：垃圾焚燒發(fā)電廠對(duì)居住在附近居民的血液中二惡英含量并沒有影響；2009年，英國致癌委員會(huì)研究表明：居住在垃圾焚燒發(fā)電廠附近居民致癌風(fēng)險(xiǎn)非常低，按照現(xiàn)代流行病調(diào)查，達(dá)到差不多監(jiān)測不到的水平。

北京、上海、南京等城市建設(shè)垃圾焚燒廠遭到了部分民眾的強(qiáng)烈反對(duì)，阻礙了垃圾焚燒廠建設(shè)進(jìn)程。反對(duì)理由主要是二惡英的排放會(huì)對(duì)人體造成傷害，這既反映了公眾環(huán)境意識(shí)的提高，同時(shí)也證明公眾缺乏對(duì)垃圾焚燒技術(shù)環(huán)境安全性的正確認(rèn)識(shí)。

垃圾焚燒的興起

近年來，城市垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展具有比較明顯的特點(diǎn)：垃圾焚燒技術(shù)正向著自我完善方向發(fā)展；向著多功能方向發(fā)展；向著資源化方向發(fā)展；向著智能化方向發(fā)展；向著環(huán)保高標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。另外，中國生活垃圾焚燒處理社會(huì)化、市場化和民營化是未來發(fā)展的大趨勢，垃圾焚燒管理與經(jīng)營的集約化程度較高，屬比較適宜的民營化技術(shù)，未來以垃圾處理貼費(fèi)與售電收入為經(jīng)營基礎(chǔ)的民營化垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)，將對(duì)推進(jìn)城市生活垃圾焚燒技術(shù)的總體進(jìn)展發(fā)揮積極的巨大作用。

垃圾焚燒爐主要有三大類，目前中國在城市生活垃圾焚燒方面常用的是爐排型焚燒爐和流化床焚燒爐，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐主要用于對(duì)工業(yè)、醫(yī)療等危險(xiǎn)廢棄物的處理。垃圾焚燒灰渣也可以實(shí)現(xiàn)資源化利用，并在我國廣泛應(yīng)用，主要利用方式有：瀝青路面的替代骨料；水泥或混凝土的骨料；填埋場的覆蓋材料；路堤、路基的填埋材料；制成磚塊擁有鋪設(shè)人行道路等。焚燒技術(shù)作為一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市垃圾減量化、無害化和資源化的垃圾處理技術(shù)，已成為中國大、中城市垃圾處理的首選技術(shù)。

中國于1985年開始首次引進(jìn)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，近幾年也發(fā)展很快。1985年深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠引進(jìn)日本三菱重工生產(chǎn)的垃圾處理能力為150t/d的垃圾焚燒爐2臺(tái)，該爐利用焚燒垃圾余熱產(chǎn)生飽和蒸汽，進(jìn)行發(fā)電、供熱。繼深圳垃圾焚燒電廠建成后，國內(nèi)相繼建成了珠海垃圾電站、廣東順德垃圾電站、浙江余杭垃圾電廠、浙江寧波垃圾電站等多家垃圾焚燒電站。北京、天津、上海、深圳、蘇州、成都、鄭州、哈爾濱、無錫和常州等國內(nèi)許多大、中城市都已經(jīng)對(duì)擬建垃圾電站完成了初步設(shè)計(jì)或已經(jīng)開始在建之中。由此可見，垃圾焚燒處理已在中國的各大城市興起，并成為新增的處理方法。

在中國垃圾處理的發(fā)展趨勢將是：在分類收集基礎(chǔ)上的再生利用越來越受到重視；垃圾填埋的標(biāo)準(zhǔn)將越來越高，比例將逐步下降；垃圾焚燒將穩(wěn)步發(fā)展，焚燒余熱利用特別是余熱發(fā)電的比例將有所上升。目前中國對(duì)生活垃圾焚燒的研究還比較少，是一個(gè)亟待填補(bǔ)的空白，圍城的垃圾，是一座被人忽視的再生能源庫。