劉 敏，邵 軍，劉 旭

（1.北京市垃圾渣土管理處，北京 100067；2.中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

截至2013年底，北京市共有33座垃圾處理設(shè)施和16座糞便處理設(shè)施，其中：垃圾轉(zhuǎn)運站9座，垃圾衛(wèi)生填埋場16座，堆肥及綜合處理廠4座，垃圾焚燒廠4座，糞便消納站16座，這些設(shè)施分布在除東西城之外的14個區(qū)縣內(nèi)。生活垃圾處理設(shè)施（不包括垃圾轉(zhuǎn)運站）設(shè)計處理能力為21 971 t/d，糞便處理設(shè)施設(shè)計處理能力為6 100 t/d。北京市市政市容管理委員會（以下簡稱“市市政市容委”）作為北京市垃圾糞便處理設(shè)施運行監(jiān)管部門、市垃圾渣土管理處作為具體執(zhí)行部門對全市垃圾糞便處理設(shè)施運行情況進行檢查考核，2014年增加了對設(shè)施節(jié)能減排方面的考核，引導鼓勵處理設(shè)施重視和加強能源環(huán)境管理工作，通過建立節(jié)能減排制度、完善節(jié)約資源和降低能耗措施及對垃圾滲瀝液、雨水、填埋氣、焚燒余熱、堆肥產(chǎn)品等進行資源化利用，使垃圾朝著能源化處理和綜合利用的方向發(fā)展。

垃圾糞便處理設(shè)施的節(jié)能減排管理是一項多方位、多層次的綜合管理工作，涵蓋負荷經(jīng)濟調(diào)度、設(shè)備環(huán)保經(jīng)濟運行、節(jié)能技術(shù)改造、余熱回收利用和節(jié)能技術(shù)推廣運用等方面。目前，北京市設(shè)施的監(jiān)管方和運行方都在積極開展節(jié)能減排方面的探索研究、管理探討和運行實踐，以全面貫徹落實科學發(fā)展觀，合理利用能源，減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，加快資源節(jié)約和環(huán)境友好型設(shè)施建設(shè)步伐，實現(xiàn)既定的節(jié)能降耗和污染減排目標，推進首都經(jīng)濟環(huán)境均衡發(fā)展。

1 設(shè)施節(jié)能減排工作現(xiàn)狀

如表1所示，不同類型垃圾處理設(shè)施處理單位垃圾的綜合能耗排序為：堆肥廠＞綜合廠＞填埋場＞焚燒廠。堆肥廠處理單位垃圾的綜合能耗最高，處理噸垃圾的綜合能耗為1.66 kg標煤，焚燒廠處理單位垃圾綜合能耗最低且能產(chǎn)生額外能源。焚燒、填埋方式綜合能耗為負值是因為焚燒廠焚燒余熱可進行發(fā)電或供熱，填埋場產(chǎn)生的填埋氣可進行發(fā)電、供熱，余熱與填埋氣發(fā)電為再生能源。垃圾處理過程中的能源消耗主要是油、電和水消耗。從垃圾處理設(shè)施處理噸垃圾的綜合能耗角度考慮，垃圾進行焚燒、堆肥、填埋的3種處理方式中，焚燒廠的能耗指標最低，且存在很大產(chǎn)能潛力。垃圾焚燒不僅具有節(jié)約礦物燃料和能源使用的優(yōu)勢，還能夠減少溫室氣體排放、減少垃圾填埋量、保護環(huán)境，因而對城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。垃圾填埋場則占用大量土地，也浪費了可回收利用的寶貴資源［1］。據(jù)研究，垃圾焚燒對溫室氣體減排的影響重大，大約減少CO2當量排放3.47～3.52t/MWh，每噸CO2當量減排所節(jié)約的費用為8.80～10.99美元［2］?；诜贌鄬τ谔盥窈投逊史绞礁迎h(huán)保低碳和節(jié)能減排等優(yōu)勢，伴隨城市垃圾產(chǎn)生量增大及用電需求不斷增加，促進了焚燒技術(shù)發(fā)展來解決垃圾問題。

表1 垃圾處理設(shè)施電、油、水指標和綜合能耗折標煤值

2013年，北京市共處理垃圾6.669 6×106t，其中衛(wèi)生填埋量4.983 5×106t，堆肥量8.687×105t，焚燒量8.174×105t，填埋、堆肥、焚燒、所占比例分別為75%、13%、12%?？梢?，2013年全市垃圾主要采用填埋的方式進行處理，采用堆肥、綜合處理及焚燒等資源化處理方式處理的垃圾量占總處理量的25%。2009年4月，北京市出臺的《關(guān)于全面推進生活垃圾處理工作的意見》中明確指出，到2015年，垃圾焚燒、生化處理和填埋的比例達到4∶3∶3，基本實現(xiàn)北京市生活垃圾分類處理和原生垃圾零填埋。因此，發(fā)展垃圾綜合處理、增加焚燒處理比例成為北京市今后垃圾處理的發(fā)展趨勢。隨著朝陽高安屯垃圾焚燒廠二期、阿蘇衛(wèi)垃圾焚燒廠、海淀區(qū)大工村垃圾焚燒廠、南宮垃圾焚燒廠、順義區(qū)垃圾焚燒廠二期、懷柔區(qū)生活垃圾焚燒廠、通州區(qū)西田陽垃圾焚燒廠等設(shè)施的建設(shè)完成及魯家山垃圾焚燒廠和平谷區(qū)生活垃圾綜合處理廠滿負荷運行，北京市生活垃圾資源化處理能力將大幅提高，這將極大地推動設(shè)施節(jié)能減排工作進展。并且，近年來隨著北京市垃圾糞便處理設(shè)施內(nèi)部節(jié)能減排工作的有序推進，如生活垃圾填埋場加強填埋氣收集處理和綜合利用、垃圾堆肥廠強化堆肥產(chǎn)品利用、垃圾焚燒廠提高焚燒余熱回收利用、糞便消納站加強污水深度處理和利用脫水污泥制造堆肥產(chǎn)品等，垃圾和糞便的資源化利用率穩(wěn)步提升。2013年全市垃圾處理設(shè)施生化處理產(chǎn)品6.954 3×104t，垃圾資源化回收量3.040 4×104t，總發(fā)電量為3.195 0×108kWh，合計7.970 32×105t垃圾實現(xiàn)資源回收利用（按5 000 kJ/kg的熱量換算，發(fā)電考慮33%熱電轉(zhuǎn)換效率），資源綜合利用率達到12.12%。2013年北京市垃圾處理設(shè)施的水氣處理利用情況為：處理滲瀝液9.827 6×105t；處理填埋氣9.658 8×107m3，主要以發(fā)電、點燃、生物反應(yīng)器3種方式為主。

2 設(shè)施節(jié)能減排典型經(jīng)驗與做法

馬家樓垃圾轉(zhuǎn)運站利用滲瀝液厭氧環(huán)節(jié)產(chǎn)生的沼氣引入專用脫水器脫水，再引入脫硫器脫除其中的含硫有毒氣體后，引入到食堂燃氣灶及鍋爐房燃燒機，作為燃料使用，既解決了職工洗浴、食堂就餐問題，節(jié)省了部分燃油消耗費用，又減少溫室氣體排放，降低了對環(huán)境的危害，節(jié)能降耗、變廢為寶，有著良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。利用滲瀝液處理后的中水，進行站內(nèi)場區(qū)地面及車輛沖刷。據(jù)統(tǒng)計，每年可節(jié)約自來水9 000余t，節(jié)約水費20余萬元。通過廢舊塑料分選設(shè)備有效地回收垃圾中的廢舊塑料，經(jīng)過打包機進行打包后，運送到塑料加工廠，實現(xiàn)白色污染廢棄物資源化利用。

安定垃圾衛(wèi)生填埋場采用填埋氣發(fā)電、產(chǎn)熱、制冷技術(shù)，即將經(jīng)過收集的填埋氣首先經(jīng)過脫硫、脫水等工藝凈化后，引入到填埋氣發(fā)電機組燃燒發(fā)電，一部分用于廠區(qū)自給，滿足場區(qū)日常生產(chǎn)、辦公和生活用電，其他供填埋場滲瀝液處理系統(tǒng)使用；燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣作為溴化鋰機組的能量來源，為辦公區(qū)和生活區(qū)夏季制冷、冬季供暖；多余的填埋氣還可以引入到液化壓裝系統(tǒng)，經(jīng)過脫硫、脫氧等處理后，壓縮成為壓裝天然氣及液化天然氣，服務(wù)環(huán)衛(wèi)清潔車輛，服務(wù)生活能源需求，實現(xiàn)能源循環(huán)梯級利用，提高了填埋氣能量利用效率，能量利用效率可由普通發(fā)電40%提高到80%～90%。滲瀝液經(jīng)生化及膜過濾處理后達到二級排放水標準和農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準，用來綠化、養(yǎng)魚、道路沖刷、降塵、洗車等，水資源回用節(jié)約了水資源消耗。

南宮垃圾堆肥廠采用余熱循環(huán)技術(shù)，即通過對隧道通風系統(tǒng)進行改造，將隧道發(fā)酵產(chǎn)生的熱氣通過風管引入到剛填滿倉的隧道，對高溫氣體的余熱進行利用；通過引入熱風，加速了微生物對有機物的降解，縮短了進料預(yù)處理階段的時間，隧道發(fā)酵升溫由原來的2～3 d縮短至1 d，從而使隧道堆肥發(fā)酵周期縮短為6 d，這減少了原有設(shè)計中發(fā)酵隧道高溫余熱直接排放造成的很大熱量損失，也降低了垃圾發(fā)酵過程通風以及加溫引起的電消耗。通過對風管進行改造，將附著在風管上的冷凝水進行收集匯總，引至清水池進行再利用。完善雨水收集系統(tǒng)，在廠區(qū)西北、西南和東南3處均建有雨水收集池，雨水可以通過水泵進行相互調(diào)配，既起到防汛防火效果，也達到水資源循環(huán)利用目的。加裝太陽能熱水器，基本解決了廠區(qū)員工洗浴用水，節(jié)約了大量燃油。

高安屯垃圾焚燒廠實現(xiàn)垃圾余熱發(fā)電，每年焚燒處理生活垃圾5.33×105t，每年發(fā)電量為2.2×108kWh，產(chǎn)生的電能其中15%用于廠區(qū)所有生產(chǎn)設(shè)備和生活設(shè)施的運作，85%通過華北電網(wǎng)外送，服務(wù)居民。其余熱發(fā)電每年節(jié)約標煤7×104t，每年平均減排溫室氣體的CO2當量2×105t左右。采用中水作為冷卻循環(huán)水，每年節(jié)約1.6×106t城市供水，有效節(jié)約了水資源。另外，焚燒廠每年產(chǎn)生的1.4×104t飛灰，按國家關(guān)于危險廢物的政策法規(guī)要求進行處理和處置，并對飛灰通過燒制陶粒并制作建筑材料而實現(xiàn)綜合利用。

3 加強節(jié)能減排工作的建議

3.1 運行方應(yīng)建立制度，完善機制，落實措施

3.1.1 完善節(jié)能減排管理體系，建立崗位負責制

建立全方位、全員、全天候管理體系，設(shè)立節(jié)能減排領(lǐng)導小組，負責能源環(huán)境管理工作；設(shè)立專門部門全面負責節(jié)能減排工作的落實；以專業(yè)進行劃分，實行全員參與，組成層級結(jié)構(gòu)，開展節(jié)能減排工作。定期對全廠單位產(chǎn)品消耗的燃料量和用量及各焚燒線能耗進行考核，并把考核指標分解落實到各部門，建立完善用電、用水、用油、非生產(chǎn)用能管理制度，建立用能責任制度并扎實推行。

3.1.2 設(shè)立和落實節(jié)能減排目標

垃圾處理過程中資源與能源消耗與回收（節(jié)約）涵蓋水資源、電能、油、氣、熱消耗、除臭劑用量、回收物、發(fā)電等方面，污染物排放（減排）涵蓋滲瀝液排放、污水排放，填埋氣、尾氣、惡臭氣排放，飛灰排放、渣土排放等方面。應(yīng)通過積極利用太陽能等能源，強化管理、優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)、提高能源綜合利用效率，確保完成節(jié)能目標；在垃圾無害化處理同時，還應(yīng)做好污水處理、中水利用、機動車尾氣排放達標等方面減排工作，完成減排目標。以高安屯垃圾焚燒廠為例，2013年節(jié)能的主要控制目標設(shè)定為：2013年全廠用電率控制在16%，比上年下降1%，中水用水量每千瓦時節(jié)省0.5 kg，輔助燃料柴油（僅檢修和啟停爐時使用）控制在200t以內(nèi)，通過各項措施落實，以上目標順利實現(xiàn)。

3.1.3 制定年度節(jié)能技改計劃

設(shè)施應(yīng)積極加強節(jié)能技改管理，制定中長期技改規(guī)劃、認真落實，在生產(chǎn)、經(jīng)營管理工作中積極采用、推廣現(xiàn)代化的節(jié)能減排新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備，淘汰耗能高、污染大的工藝和設(shè)備，不得新增能耗高的設(shè)備設(shè)施和裝置，不斷實現(xiàn)工藝、技術(shù)和節(jié)能減排創(chuàng)新，減少溫室氣體排放量。

3.1.4 開展節(jié)能減排方面培訓

加強宣傳和教育工作，提高員工節(jié)能減排意識，尤其加強技術(shù)監(jiān)督人員的培訓，培訓內(nèi)容包括全面節(jié)能減排管理、能量平衡分析、效率監(jiān)控方法和節(jié)能減排技術(shù)等方面；定期安排能源環(huán)境管理人員參加政府職能部門舉辦的相關(guān)培訓，及時掌握國內(nèi)同行業(yè)、節(jié)能先進企業(yè)的先進技術(shù)、方法，促進節(jié)能減排技改工作不斷發(fā)展。

3.1.5 不斷完善資源化利用和節(jié)能減排措施

1）水資源。北京市垃圾衛(wèi)生填埋場噸垃圾滲瀝液產(chǎn)生量均值為18%，中水產(chǎn)生量均值為50%，目前全市填埋場中水利用率均值僅為25.4%，阿蘇衛(wèi)填埋場中水利用率為最高80.7%，大多數(shù)填埋場的中水利用率普遍較低?；诖爽F(xiàn)狀，填埋場應(yīng)進一步提高中水利用率，將滲瀝液處理后產(chǎn)生的中水用于填埋與辦公生活中。堆肥廠滲瀝液處理后所得中水可用于取代沖洗設(shè)備用水，還可用于惡臭控制及部分堆肥工藝用水。焚燒廠將滲瀝液處理后中水回用于焚燒工藝中，能節(jié)約市政供水資源。據(jù)估計，高安屯焚燒廠滲瀝液處理設(shè)施運行后，年均中水產(chǎn)量可達103 972 t/a，可節(jié)約大量水資源。轉(zhuǎn)運站可利用滲瀝液處理后的中水進行廠區(qū)綠化、沖洗等。另外，設(shè)施應(yīng)對雨水進行收集再利用，用于綠化、道路沖刷、降塵、景觀等。

2）氣、熱能源。鼓勵利用高濃度填埋氣進行發(fā)電，填埋氣發(fā)電可用于填埋、滲瀝液處理、惡臭控制、辦公生活等的網(wǎng)電以及非網(wǎng)電，節(jié)約外部輸入能量。目前北京市有7座處理能力較大的垃圾衛(wèi)生填埋場（北神樹、安定、永合莊、高安屯、六里屯、阿蘇衛(wèi)、焦家坡），處理能力在980～2 000 t/d，以上填埋場均設(shè)有填埋氣收集系統(tǒng)，收集填埋氣量在2 000～80 000 m3/d，對填埋氣主要進行點燃或發(fā)電處理?？煽紤]對以上大型設(shè)施進行填埋氣處理系統(tǒng)改造，利用廉價易得的填埋氣資源作為電熱冷三聯(lián)供燃料，降低發(fā)電、產(chǎn)熱、制冷成本，產(chǎn)生的電能、熱能、冷氣可供部分小區(qū)居民使用，實現(xiàn)填埋氣資源化，緩解電能供應(yīng)緊張問題。另外，垃圾處理設(shè)施將產(chǎn)生的滲瀝液進行厭氧處理，收集的沼氣可用于廠區(qū)的食堂、澡堂等。目前，北京市除南宮堆肥廠外多數(shù)垃圾綜合處理廠、糞便消納站等均還未實現(xiàn)垃圾處理過程中的余熱充分利用，垃圾發(fā)酵等過程產(chǎn)生的熱能分散無序，未能安裝熱能集中收集設(shè)施。有數(shù)據(jù)顯示，可回收利用的能量占余熱總量的六成左右。建議在改造或擴建的垃圾處理設(shè)施中配備余熱利用系統(tǒng)，充分利用已建成系統(tǒng)的熱能，在減少熱能流失的同時達到能量的循環(huán)利用。焚燒廠余熱發(fā)電可用于焚燒、尾氣處理，節(jié)省外來電能的輸入消耗。順義垃圾綜合處理廠現(xiàn)階段將余熱用于車間供暖、浴室、堆肥發(fā)酵車間等，并沒有用于余熱發(fā)電，其煙氣發(fā)電潛力為1.538 5×108kWh/a，完全可以滿足整個工藝的需要（用于焚燒工藝用電和滲瀝液處理工藝用電），這能夠節(jié)約大量電能輸入，同時還可以向工藝外部輸出電能。

3）渣資源。焚燒后的爐渣可作為鋪路或填海的材料，也可以做成水泥、混凝土等的建筑材料，用于城市建設(shè)，實現(xiàn)焚燒殘渣的資源化，還可做成垃圾填埋的覆蓋物。高安屯焚燒廠大約每年產(chǎn)生1.2×105t爐渣，占垃圾總質(zhì)量的20%，建議將這些爐渣制作成磚等，用于城市道路和防護堤壩上，實現(xiàn)廢物的再利用。

4）其他。設(shè)施應(yīng)通過建構(gòu)筑物保溫、設(shè)備及管道保溫、減少循環(huán)冷卻水揮發(fā)消耗、蒸汽高效利用、合理用電等措施，降低能耗，提高資源化利用水平。另外，設(shè)施應(yīng)加強清潔能源（如太陽能）使用，隨著清潔能源比例的增大，二氧化碳的排放量將減少且減排節(jié)省的費用將大大增加。糞便消納站有些建在垃圾處理設(shè)施里面，可以共用污水處理設(shè)施、惡臭控制設(shè)施以及堆肥設(shè)施，從而節(jié)約資源投入和能源消耗。

3.1.6 規(guī)范能源統(tǒng)計制度，實施能源利用狀況分析制度

建立能源統(tǒng)計制度，定期對能源購進、能源消耗（煤、電、水、油、氣）數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，確保原始數(shù)據(jù)的真實、可靠、準確；建立健全各種能源消耗臺帳，做好能耗測試數(shù)據(jù)、能耗計算和考核結(jié)果等各種單據(jù)、資料的整理、分析、歸檔，并對相關(guān)文件進行受控管理；多部門合作定期對進出廠的產(chǎn)品銷售、原料的采購數(shù)量進行核對，確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)一致、真實準確；定期開展產(chǎn)品、原料、耗電盤庫工作，盤庫數(shù)據(jù)和統(tǒng)計臺賬數(shù)據(jù)核對要一致，并計算原料、電的消耗和各產(chǎn)品收率；定期開展經(jīng)濟運行及節(jié)能降耗分析：在能源消耗數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，對能源使用全過程進行簡要分析，排查存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)，并提出針對性措施。另外，設(shè)施應(yīng)按要求配備能源計量器具并建立能源計量管理制度，各類能量計量裝置應(yīng)按規(guī)程、標準及規(guī)定進行定期檢定（校準）及調(diào)換，確保能源計量的準確性。

3.2 監(jiān)管方應(yīng)完善節(jié)能減排管理體系

一是為減少垃圾產(chǎn)出，鼓勵對當前丟棄物品的再利用、再回收。對于不能再回收利用的廢棄物垃圾，提高焚燒和綜合處理率，改變部分垃圾處理的方式；二是量化不同類型設(shè)施節(jié)能減排考核指標，精細設(shè)定能耗與污染物排放量方面約束性指標，加大對設(shè)施節(jié)能減排考核力度，推動節(jié)能減排目標責任落實，進一步促進設(shè)施提升資源化利用水平，向著構(gòu)建資源節(jié)約和環(huán)境友好型設(shè)施努力；三是探索生活垃圾衛(wèi)生填埋場溫室氣體排放統(tǒng)計指標體系［3］，有效加強對填埋氣體的有效收集，提高收集率，保證填埋氣體發(fā)電等綜合利用的經(jīng)濟收益穩(wěn)步增長，引導各生活垃圾衛(wèi)生填埋場填埋氣體建設(shè)由無害化向資源化轉(zhuǎn)變。

目前，北京市市政市容管理委員會正在制定《垃圾生化處理產(chǎn)品能源消耗限額》 《垃圾焚燒產(chǎn)品能源消耗限額》等地方標準及編制北京市垃圾糞便處理設(shè)施定額，一是指導、規(guī)范現(xiàn)有以及新（改、擴）建設(shè)施的用能行為，進一步加強能源利用的科學管理，提高能源利用效率，使政府監(jiān)管設(shè)施能耗工作有法可依、有章可循，進一步推進北京市乃至全國環(huán)衛(wèi)行業(yè)垃圾資源化處理的標準化、規(guī)范化、科學化的能耗管理工作；二是通過制定標準約束新建設(shè)施的能耗，提高其技術(shù)水平，設(shè)定垃圾焚燒和生化處理能源消耗的準入門檻，也可通過推進設(shè)施節(jié)能技術(shù)改造，降低現(xiàn)有垃圾處理設(shè)施的能耗水平；三是通過節(jié)能標準的制定和實施，充分發(fā)揮節(jié)能標準在推動技術(shù)進步，規(guī)范能源利用方式等方面的作用，開展能效達標活動，將全市垃圾資源化處理設(shè)施能耗水平提高到一個新的水平。監(jiān)管方將逐步推動“促進循環(huán)型社會建設(shè)，通過源頭減少垃圾產(chǎn)生和增加垃圾回收，全面廣泛綜合系統(tǒng)地利用廢物”長遠目標的實現(xiàn)。

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［3］劉曉宇，張全紅.北京市生活垃圾填埋氣體收集處理現(xiàn)狀與對策［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19（6）：26-28。