围城垃圾 再生能源库

□文/陈国艳 张衍国 朱九龙

围城垃圾 再生能源库

Siege Garbage is Renewable Energy Storage

□文/陈国艳 张衍国 朱九龙

城市生活垃圾，已成为世界各国的一大公害。“垃圾围城”是中国大陆的普遍现象，有报道称，中国1/3以上的城市均深陷垃圾围城困局。另有数据指出，现在中国除县城之外的668个城市中，有2/3的城市处于垃圾包围之中，1/4已经无垃圾填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿平方米，每年的经济损失高达300亿元。中国城市固体生活垃圾总量居世界前列，每年产生垃圾1.5亿吨，存量已达70亿吨，增长率居世界首位，高达10%。与GDP的增长成正相关关系，而且表现更加稳定。

2009年10月奥巴马政府批准垃圾焚烧发电为可再生能源，美国众议院认可垃圾焚烧能源利用为气候友好、可再生能源。“为什么垃圾焚烧是最好的选择”，2009年9月29日，加拿大哥伦比亚Lois E.市市长Jackson of Delta在温哥华太阳报上写道：“它不是垃圾，是能源”，同年12月2日，前马萨诸塞州环境官员，美国国家环保局区行政负责人John De Villars在其公开发表的文章中写道：利用每一吨垃圾焚烧后产生的能源，相当于少用一桶石油或者四分之一吨煤炭。根据独立的咨询机构建议，现代化的垃圾焚烧厂将不能回收的垃圾通过焚烧处理并转换为热和电，这是最好的选择。温哥华市目前正在考虑建设六个现代化垃圾焚烧厂，以便取代目前的填埋处理。

二恶英问题

垃圾焚烧处理已有100多年历史，1896年和1898年，德国汉堡和法国巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚烧厂，开始了生活垃圾焚烧技术的工程应用。但出现有控制的焚烧以及烟尘综合处理、余热再利用等是从20世纪70年代以后开始。现在全世界每年垃圾焚烧量约为1.1亿吨，绝大部分的垃圾焚烧处理厂分布于发达国家。日本现有焚烧厂约1 900座，每年焚烧处理量近4千万吨，是世界上垃圾焚烧处理规模最大的国家。

在日本、欧美等发达国家垃圾焚烧厂曾面临超毒二恶英大量排放的问题，很多民众反对在自己的城市或者街区建设垃圾焚烧厂，随着各国制定了严格的二恶英控制标准和技术水平不断进步，二恶英问题已经得到解决。现在，垃圾焚烧已经不是各国二恶英最大的污染释放源。

对于一般垃圾焚烧系统，尾部不同程度存在二恶英生成所需的条件，所以，在垃圾焚烧系统中，尾部合成的二恶英占了排放二恶英的很大一部分。而在现有的垃圾焚烧系统中，保证高温分解的彻底性条件下，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两种：

（1）急冷技术

通常是当具有一定温度的（此时温度不低于500℃为宜）焚烧烟气排出后采用急冷技术使烟气在0.2秒内急速冷却至200℃以下（通常为100℃左右），从而跃过二恶英易生成的温度区。这种急冷技术已经得到广泛应用，效果良好。

（2）活性炭喷射吸附技术

活性炭具有极大的比表面积和极强的吸附能力等优点。即使是少量的活性炭，只要和烟气均匀混合，就能达到很高的吸附净化效率。在尾部使用活性炭喷射吸附技术可以确保汞等重金属和二恶英类物质的近零排放。

2005年德国环境部一份研究报告（表1）表明，1990年德国二恶英排放总量约为1 200g，其中由垃圾焚烧产生的约400g，占1/3；通过对二恶英的控制，到2000年，德国二恶英排放总量已减至低于70g，其中由垃圾焚烧产生的不足0.5g，占不到1/100，这表明目前国际上垃圾焚烧技术已经有效解决了二恶英排放问题。

表1 德国按来源分二恶英(Dioxin)年排放量统计 单位：g

德国联邦医学协会在1993年1月发表的研究报告表明：现行达标的生活垃圾焚烧厂，住在焚烧厂附近癌症风险可以忽略；2007年，里斯本预防医学研究所研究表明：垃圾焚烧发电厂对居住在附近居民的血液中二恶英含量并没有影响；2009年，英国致癌委员会研究表明：居住在垃圾焚烧发电厂附近居民致癌风险非常低，按照现代流行病调查，达到差不多监测不到的水平。

北京、上海、南京等城市建设垃圾焚烧厂遭到了部分民众的强烈反对，阻碍了垃圾焚烧厂建设进程。反对理由主要是二恶英的排放会对人体造成伤害，这既反映了公众环境意识的提高，同时也证明公众缺乏对垃圾焚烧技术环境安全性的正确认识。

垃圾焚烧的兴起

近年来，城市垃圾焚烧技术的发展具有比较明显的特点：垃圾焚烧技术正向着自我完善方向发展；向着多功能方向发展；向着资源化方向发展；向着智能化方向发展；向着环保高标准化方向发展。另外，中国生活垃圾焚烧处理社会化、市场化和民营化是未来发展的大趋势，垃圾焚烧管理与经营的集约化程度较高，属比较适宜的民营化技术，未来以垃圾处理贴费与售电收入为经营基础的民营化垃圾焚烧产业，将对推进城市生活垃圾焚烧技术的总体进展发挥积极的巨大作用。

垃圾焚烧炉主要有三大类，目前中国在城市生活垃圾焚烧方面常用的是炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉，回转窑焚烧炉主要用于对工业、医疗等危险废弃物的处理。垃圾焚烧灰渣也可以实现资源化利用，并在我国广泛应用，主要利用方式有：沥青路面的替代骨料；水泥或混凝土的骨料；填埋场的覆盖材料；路堤、路基的填埋材料；制成砖块拥有铺设人行道路等。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，已成为中国大、中城市垃圾处理的首选技术。

中国于1985年开始首次引进垃圾焚烧发电技术，近几年也发展很快。1985年深圳市市政环卫综合处理厂引进日本三菱重工生产的垃圾处理能力为150t/d的垃圾焚烧炉2台，该炉利用焚烧垃圾余热产生饱和蒸汽，进行发电、供热。继深圳垃圾焚烧电厂建成后，国内相继建成了珠海垃圾电站、广东顺德垃圾电站、浙江余杭垃圾电厂、浙江宁波垃圾电站等多家垃圾焚烧电站。北京、天津、上海、深圳、苏州、成都、郑州、哈尔滨、无锡和常州等国内许多大、中城市都已经对拟建垃圾电站完成了初步设计或已经开始在建之中。由此可见，垃圾焚烧处理已在中国的各大城市兴起，并成为新增的处理方法。

在中国垃圾处理的发展趋势将是：在分类收集基础上的再生利用越来越受到重视；垃圾填埋的标准将越来越高，比例将逐步下降；垃圾焚烧将稳步发展，焚烧余热利用特别是余热发电的比例将有所上升。目前中国对生活垃圾焚烧的研究还比较少，是一个亟待填补的空白，围城的垃圾，是一座被人忽视的再生能源库。