垃圾焚烧发电,知多少?

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       我国是世界人口大国,每年产生的城市生活垃圾近1.4亿吨,占世界总量的四分之一以上,近20年来,我国产生的生活垃圾年增长率在9%左右。是不是很可怕?

       在没有垃圾焚烧发电技术以前,我国主要的垃圾处理方式为“回收利用”与“填埋”。

       对于废纸、塑料瓶等一些可回收利用的生活垃圾,我们通过回收废品来完成。但对于可回收利用以外的生活垃圾,以前主要采用填埋处理。垃圾填埋,一方面要持续占有土地,另一方面产生的废液不好处理,容易造成土壤污染、水污染,且产生的难闻气体不易净化处理。又由于要等待垃圾自然降解,垃圾产生的速度远远大于自然降解速度,那么对于空气和地下水的影响显而易见。

我国在城市生活垃圾焚烧发电这一项新能源技术研究方面,是近30年来才开始的,发展还很缓慢。


       大多数人对垃圾焚烧发电还不了解,甚至有些排斥,其实,这并不是我国首创。从20世纪70年代起,一些发达国家便开始运用焚烧垃圾产生的热量进行发电了,可以说已经有140年的历史了。最先利用垃圾发电的是德国和法国,近三十年来,美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前,欧共体、美国、日本的焚烧技术居世界领先地位。美国某垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦,每天能处理垃圾60万吨。德国的垃圾发电厂每年要花费巨资,从国外进口垃圾呢!和德国、日本人口密度比较大的国家相比,在我国很多城市,人口密度比他们还大,所以说垃圾焚烧处理是我国很多大城市的必然选择!

那么,垃圾焚烧发电的工作流程和原理是怎样的呢?


       首先,垃圾由运输车运至焚烧厂,经地磅称重后,开至卸料门,卸到垃圾池。垃圾吊车将垃圾送入给料斗,并送入炉内,在焚烧炉内燃烧。送风机的入口与垃圾池连通,可将垃圾的臭味送入燃烧温度约850-1100℃的焚烧炉内进行热分解,变为无臭气体。

       接着,垃圾经过干燥、燃烧和燃烬三个阶段。垃圾在850-1100℃的高温下充分燃烧。通过DCS自动控制系统和自动燃烧控制系统,能够即时监控和调整炉内垃圾的燃烧状况,及时调节炉排运行速度和燃烧空气量。燃烧的火焰及垃圾焚烧产生的高温烟气,经自然循环锅炉,产生高温蒸汽,焚烧垃圾产生的高温烟气在馀热锅炉中进行热交换,产生过热蒸汽,推动汽轮发电机组产生电能。

       最后,电能通过电网,输送到各地,实现了垃圾处理的资源化。

发达国家的经验已经证实了,利用焚烧解决垃圾围城问题的必要性和可行性。那么,垃圾焚烧会不会带来环境污染?会不会影响人的身体健康呢?


       德国、日本有一部分垃圾焚烧发电厂建在市区中心。比如,日本东京垃圾焚烧厂就与居民区很近;美国明尼苏达州的垃圾焚烧厂也是在体育场旁边;巴黎塞纳河边的地下垃圾焚烧厂,离埃菲尔铁塔不到2公里。在欧洲,生活垃圾焚烧厂往往还是城市居民的供热热源。这是欧盟垃圾焚烧的发展趋势。巴黎市区3座垃圾焚烧厂的供热量是整个城市供热量的50%以上。从这个过程来看,对周围环境和居民都没影响。今天在发达国家,大家很自信地认为建造垃圾焚烧厂是一件高尚的事情,因为它有效地减排二氧化碳。

       城市生活垃圾发电已是发达国家采用的主要垃圾处理方式。城市生活垃圾用于焚烧发电、供热的利用率,日本达76%,北欧(荷兰、丹麦)达70%, 新加坡高达90%以上,西欧(德国、法国)达40%,美国达30%以上。

       在我国台湾,有2000多万人口,在1990年以前生活垃圾还是填埋处理,如今为了垃圾处理需要建设了24个垃圾焚烧发电厂,正是这24个垃圾焚烧发电厂,保证了台湾生活垃圾处理的可持续性,保障了台湾优美的环境卫生条件。

       目前我们国内也已经有一批这样的垃圾焚烧发电厂建成并投入运营,现在我国的垃圾焚烧发电无论是工艺还是设备,主要是引进发达国家的设备,或者引进消化吸收发达国家的工艺,主流的垃圾焚烧发电技术、工艺设备,和发达国家主流采用的技术设备基本上是一样的。从他们运营的情况看,对周围的环境和居民是没有影响的。

关于垃圾焚烧会产生的有毒气体二噁英,我国的标准是怎样的?


       垃圾焚烧烟气污染物就是二噁英,目前我国采用的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,这个标准是每立方米0.1纳克。从数学上讲,0.1纳克是一百亿分之一克,是一个非常微量的数字,而且这个标准是欧盟、日本等发达国家最严格的标准。如果要比喻下,在香港曾检测出大闸蟹中二噁英超标,它采用的大闸蟹中二噁英的标准是每公斤6.5纳克,也就是说垃圾焚烧烟气排放中,标准立方米二噁英,相当于大闸蟹中二噁英含量的1/65。

       其实,二噁英的摄入途径,更多的是我们吃进去的,包括牛奶、鱼肉、鸡蛋等都含有一定程度的二噁英。根据国家的标准,垃圾焚烧所产生的二噁英是我们日常生活中所吃的食物中二噁英含量的1/10。

       我们要重视二噁英的排放,但是我们还要科学看待,不能抛开剂量谈问题。当空气中二噁英含量很低的情况下,对我们的环境、健康是没有危害的。就比如说牛奶、鸡蛋里有二噁英但我们不能说牛奶鸡蛋是有毒的一样。

       另外,原生垃圾中本身就含有较高浓度的二噁英,规范化的垃圾焚烧反而是二噁英减排的过程。比如,一个每天1000吨垃圾焚烧发电厂,每天排入环境的二噁英大约相当于9吨垃圾露天焚烧。研究数据表明,通过空气摄入的二噁英量一般低于总量的2%,日常生活里面,汽车尾气里面,还有烧烤、煤球燃烧、吸烟等都会产生二噁英,只有改变饮食和生活习惯,才能远离二噁英。

       垃圾焚烧发电厂产生的二噁英是可防可控的,现代化的垃圾焚烧发电厂排放的二噁英,对周围环境的影响已经达到可以忽略不计的水平。

       我国采用的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,将垃圾焚烧厂的烟气处理分为三类,对颗粒物的处理,主要是用高效的袋式除尘器来处理;对于酸性气体,比如说氯化氢、二氧化硫是用干法、半干法或者湿法的组合处理工艺;对于重金属包括二噁英采取的则是活性炭吸附,对于氮氧化物进行脱硝处理。这些处理工艺的组合利用就是为了保证垃圾焚烧厂的烟气排放达到严格的标准。

我国目前垃圾焚烧发电厂建设的现状如何?


       我国有丰富的垃圾资源,其中存在极大的潜在效益。如果我国能将垃圾充分有效地用于发电,每年将节省煤炭5000~6000万吨,其"资源效益"是极为可观的。在2019年底,我国内地建成并运行的生活垃圾焚烧发电厂超过430座,处理能力达到45万吨/日。到今年三月份止,我国目前拥有垃圾焚烧相关技术或服务的企业874家,点击浏览

       与发达国家相比,我国生活垃圾焚烧发电厂的收入中70-80%是发电收益,20-30%是生活垃圾处理费收入,而发达国家生活垃圾焚烧发电厂收入中70-80%是垃圾处理费收入,20-30%是发电或供热收入。我国是发展中国家,大多数城市对于每吨数百元的处理费缺乏支付能力。国家将生活垃圾焚烧发电纳入可再生能源管理,并给予优先上网,全国统一电价(0.65元/度),这一政策有效地促进了我国生活垃圾焚烧发电的健康发展。

       自从生态环境部要求垃圾焚烧企业2017年9月30日前全面完成“装、树、联”(依法安装自动监测设备、厂区门口树立电子显示屏、自动监测数据与生态环境部门联网)后,全国已有483家垃圾焚烧厂、1156台焚烧炉的自动监测数据,全部与生态环境部门联网并向社会公开。从生态环境部2020年前两季度公开的环境违法行为处理处罚情况看,2020年,全国5项常规污染物自动监测日均值超标的焚烧厂仅有1家,炉温不达标的焚烧厂仅有2家。这意味着2020年上半年垃圾焚烧行业,绝大多数焚烧厂主要污染物和焚烧炉的炉温实现了达标排放。


项目案例


       在襄阳生活垃圾焚烧厂二期工程扩建中,渗滤液处理能力从一期的300吨/日提高至 500吨/日,同时增加了膜处理和反渗透系统,将出水由一期的污水三级排放标准提升至一级排放标准,垃圾渗滤液实现了中水回用和 “零排放”。

       垃圾焚烧后减容 80%,约有 15%的炉渣可制透水砖或做道路垫层使用。飞灰约占 5%属危险废弃物,经固化螯合无害化处理后进行填埋处理。

       发电厂垃圾储坑采用负压设计,储坑内的臭气经抽排送入焚烧炉供氧助燃。垃圾焚烧产生的烟气、炉渣、飞灰、臭气、噪声等污染指标处理后达到 GWKB3—2000生活垃圾污染控制标准,不会对环境造成二次污染。

       焚烧后用余热发电上网,可保障4万户居民的年用电,又利用废渣进行制砖、铺路等综合利用,间接惠及周边区域的工矿和居民。

       我国能源长期依赖于传统化石能源,煤炭等不可再生能源消耗严重,不可持续,需要转变能源结构,向清洁可再生能源发展。石化能源的大量使用带来严重的环境负担,例如雾霾,所以,当务之急就是需要大力发展绿色能源。

      党的十九大部署,为加快建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型,解决我国资源环境生态问题。2021年2月22日,国务院发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》。《意见》第(十六)条指出:加快城镇生活垃圾处理设施建设,推进生活垃圾焚烧发电,减少生活垃圾填埋处理。加强危险废物集中处置能力建设,提升信息化、智能化监管水平,严格执行经营许可管理制度。提升医疗废物应急处理能力。做好餐厨垃圾资源化利用和无害化处理。

      相信在国家的大力推进下,在各部门的配合、引导下,民众也会越来越支持发展垃圾焚烧发电项目!


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