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垃圾焚燒,,我們?cè)撓蛉毡緦W(xué)什么

 無(wú)不利 2013-10-21
  近日,,中國(guó)城市垃圾處理難題再次進(jìn)入公共視野,問題的焦點(diǎn)集中在垃圾焚燒廠身上,。在中國(guó)各大城市的垃圾焚燒廠建立的過(guò)程中,,項(xiàng)目的決策、選址,、運(yùn)營(yíng)以及污染狀況被公共輿論廣泛關(guān)注,。面對(duì)爭(zhēng)議和質(zhì)疑,參考垃圾焚燒先行者日本的經(jīng)驗(yàn),,以及中日兩國(guó)在垃圾焚燒整個(gè)過(guò)程的對(duì)比,,或許能夠讓我們從中找到答案。
 第一問:是否以焚燒為垃圾處理的主要手段?
  垃圾焚燒是目前較為流行的垃圾減量處理技術(shù),,用焚化技術(shù)垃圾轉(zhuǎn)化為灰燼,、氣體、微粒和熱力,,能夠減少原來(lái)垃圾約八成的質(zhì)量和九成五的體積,。由于焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生如二噁英的強(qiáng)致癌物,垃圾焚燒技術(shù)一直在國(guó)內(nèi)外飽受爭(zhēng)議,。
中國(guó):填埋為主,,焚燒法方興未艾

中國(guó)的垃圾量正以10%的速度增長(zhǎng),增長(zhǎng)幅度和GDP相符,,預(yù)計(jì)到2030年,,中國(guó)的垃圾量將增至4.8億噸。作為一種通用的垃圾處理方法,,填埋處理方法簡(jiǎn)單,、經(jīng)濟(jì)成本低廉,所以目前中國(guó)大多對(duì)垃圾采取直接填埋,,垃圾焚燒的比例不高,。但土地資源消耗量極大,同時(shí)次生污染頻發(fā)的填埋法顯然不能適應(yīng)垃圾總量的增長(zhǎng)速度,,減量減容快并且經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯的垃圾焚燒法在中國(guó)漸漸興起,。

  以北京為例,目前的16座垃圾填埋場(chǎng),,日處理能力1.03萬(wàn)噸,,而目前北京的垃圾日產(chǎn)量為1.84萬(wàn)噸,處理能力的缺口每天高達(dá)8000噸,。按北京目前的垃圾增長(zhǎng)量,,未來(lái)四年,全部垃圾填埋場(chǎng)將被垃圾填滿,。為此,,在《北京市關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見》中,明確提出要加快建設(shè)垃圾焚燒廠,,計(jì)劃到2015年垃圾焚燒率達(dá)到40%,。

日本:焚燒先行者,但焚燒總量不大

五六十年代,,伴隨著日本經(jīng)濟(jì)的騰飛,,垃圾排出量也逐漸增大。當(dāng)時(shí)近4成垃圾是挖坑填埋或直接傾倒,,造成大量次生污染,。1965年7月,,在東京都灣岸地域的江東區(qū)海上垃圾填埋地——夢(mèng)之島蒼蠅大量繁殖,造成了嚴(yán)重的夢(mèng)之島蒼蠅之災(zāi),。

  由于日本先天的島國(guó)地貌,,匱乏的土地資源不允許對(duì)垃圾進(jìn)行大規(guī)模的填埋處理。加上傳統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),,焚燒成為了日本處理垃圾的不二之選,,日本也成為世界上最早應(yīng)用垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的國(guó)家。數(shù)據(jù)顯示,,2001年日本共排出了5210萬(wàn)噸一般廢棄物,,只有995萬(wàn)噸左右被最終填埋處理,絕大部分被焚燒或再生利用,。日本對(duì)垃圾的處理以焚燒為主,,但在前期分類回收以及資源化的過(guò)程之后,焚燒總量其實(shí)不大,。

 第二問:建立垃圾焚燒廠的主要目的是什么,?
  由于焚燒能夠輸出熱量,大多數(shù)國(guó)家選擇了對(duì)熱量進(jìn)行收集利用,,將其轉(zhuǎn)化為電能,。在中國(guó),垃圾焚燒逐漸由公益項(xiàng)目轉(zhuǎn)向了新能源產(chǎn)業(yè),。
中國(guó):發(fā)電的“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”

中國(guó)目前擁有總共62個(gè)垃圾焚燒廠,,已知的項(xiàng)目規(guī)劃有82個(gè),焚燒處理垃圾的比例為2.9%,。2000年以來(lái),,國(guó)家陸續(xù)發(fā)布了一系列鼓勵(lì)垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。2007年6月,,國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》提出大力建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠,,促進(jìn)垃圾焚燒技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,。

  通常,,中國(guó)垃圾焚燒廠對(duì)輸出的熱量主要采取回收發(fā)電的模式,賣電盈利,,維持自身運(yùn)轉(zhuǎn),。但根據(jù)我國(guó)生活垃圾的平均熱值來(lái)估算,每噸垃圾只能發(fā)電200度左右,。據(jù)調(diào)查,,為追求更大的發(fā)電能力和從國(guó)家電價(jià)補(bǔ)貼中獲取更大利益,垃圾焚燒運(yùn)營(yíng)商在運(yùn)行中大量摻燒燃煤,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家關(guān)于垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目中“摻燒燃煤比例不得超過(guò)20%”的限制性規(guī)定,。實(shí)際上國(guó)內(nèi)已在運(yùn)營(yíng)的部分垃圾焚燒發(fā)電廠,,在本質(zhì)上成為“享受國(guó)家補(bǔ)貼的混合垃圾小火電廠”,垃圾焚燒已經(jīng)成為一項(xiàng)創(chuàng)造價(jià)值的“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”,,高速狂奔,。

日本:賣電只是附加動(dòng)作

日本最多曾有6000多座大小不一的垃圾焚燒廠。直到上個(gè)世紀(jì)90年代,,由于垃圾焚燒的危害日益凸顯,,以及在垃圾處理鏈前端做了回收再利用等措施,日本垃圾焚燒廠開始大規(guī)模減少,,目前只有1490多家,。在政策層面,日本政府只負(fù)責(zé)制定有關(guān)法律,,而行政力量保持相對(duì)中立,。對(duì)于垃圾焚燒廠建與不建,則是由商業(yè)力量和公眾力量充分博弈和妥協(xié),。

  垃圾在焚燒前經(jīng)過(guò)分選,、簡(jiǎn)單處理后通常熱值較高,加上焚燒工藝相對(duì)到位,,日本的垃圾焚燒發(fā)電效果尚佳,,但焚燒廠并不以發(fā)電作為主業(yè)。通常情況下,,日本垃圾焚燒發(fā)電廠的電能廠出首先供應(yīng)的是本廠的需求,,主要目的是維持工廠運(yùn)轉(zhuǎn)需求,賣電只是附加動(dòng)作,。日本《廢物利用法》規(guī)定政府應(yīng)該在人力,、技術(shù)、資金等方面的保證焚燒廠的運(yùn)營(yíng),。例如東京都新江東清掃工廠:該廠由政府出資建設(shè)的,,工廠建成后基本上也是由政府出資運(yùn)營(yíng)。焚燒廠生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足部分,,由政府補(bǔ)貼,。工廠的性質(zhì)屬于政府機(jī)構(gòu),工廠負(fù)責(zé)責(zé)人的身份是國(guó)家公務(wù)員,。

 第三問:垃圾焚燒廠應(yīng)如何選址,?
  垃圾焚燒廠廠址選擇是一項(xiàng)政治性和技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作,并具有相當(dāng)?shù)墓嫘?。須兼顧到污染,、風(fēng)向、人口密集度以及成本的多方面因素,。同時(shí),,選址決策過(guò)程中,,普通民眾的參與也尤為重要。
中國(guó):紅線外300米無(wú)居民聚集區(qū)

在此次廣州番禺垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目爭(zhēng)議中,,焦點(diǎn)集中在項(xiàng)目選址是否合適,。據(jù)新快報(bào)報(bào)道,廣州番禺垃圾焚燒廠與各大居民區(qū)的直線距離最遠(yuǎn)約為8公里,,最近不到1公里,。在近期關(guān)于建廠的新聞發(fā)布會(huì)上,有關(guān)人士明確表示,,廣州也不會(huì)在每個(gè)區(qū)都建垃圾焚燒發(fā)電廠,。但現(xiàn)在已經(jīng)明確的是,有幾個(gè)區(qū)的垃圾肯定要單獨(dú)處理,,比如番禺,、花都、增城和從化,,產(chǎn)生的垃圾必須自己處理,。同時(shí)表示,選址番禺大石的主因第一是這里三面環(huán)山,,二是選址的紅線外300米沒有居民聚集區(qū),。

日本:方便垃圾的資源化處理

90年代以后,由于采取了嚴(yán)格的分類以及回收再利用工作,,日本垃圾焚燒廠所產(chǎn)生的危害已經(jīng)大大減少,,選址問題并不是垃圾焚燒中的關(guān)鍵問題。日本垃圾焚燒廠選址以垃圾資源化處理為首要考慮目標(biāo),;其次兼顧考慮垃圾的運(yùn)輸成本,,這也是垃圾處理資源化需要。但垃圾焚燒遠(yuǎn)離居民聚集區(qū)(其距離是根據(jù)煙囪高度計(jì)算出塵??赡茱h落的最大距離的兩倍)仍然是選址的基本要求,。例如武藏野市,在選擇垃圾處理中心的地點(diǎn)的同時(shí),,將選地方法也進(jìn)行公開,,并引導(dǎo)有關(guān)市民參加選擇工作,通過(guò)調(diào)整雙方利害關(guān)系取得雙方的同意,。最后,,選址定在剛剛建立不久的市政府辦公樓附近,。

 第四問:垃圾焚燒廠究竟在燒什么,?
  “對(duì)于垃圾焚燒而言,其中一部分的垃圾是不能燒也不必?zé)?。垃圾焚燒的污染控制,,?shí)際上取決于焚燒什么樣的垃圾,,而焚燒什么物質(zhì)由取決于垃圾回收時(shí)的分選。

中國(guó):未經(jīng)分選的混合垃圾

除去選址,,焚燒廠在燒什么,,也跟最后的污染程度密切相關(guān)。在中國(guó),,進(jìn)入垃圾焚燒廠的垃圾,,大多是原生態(tài)的混合垃圾,部分垃圾焚燒廠的設(shè)計(jì)也是按照混合垃圾入爐設(shè)計(jì)的,。但是垃圾焚燒的前提必須是焚燒物須含高能源物質(zhì),,而不能進(jìn)行混合燃燒。否則可能產(chǎn)生大量二噁英,。有專家表示,,北京市的生活垃圾中有近80%的成分是不能焚燒的。

  因此垃圾分類尤為重要,,但垃圾分類涉及到若干部門,,例如凈菜進(jìn)城涉及到農(nóng)業(yè)口,廢品回收由發(fā)改委負(fù)責(zé),,限制塑料包裝由商務(wù)局負(fù)責(zé),,環(huán)衛(wèi)部門管理垃圾收集和末端的處理。多頭管理使得垃圾在進(jìn)入焚燒爐之前的分類較難實(shí)施,。在政府部門陷于多頭治理困境的情況下,,民間的垃圾“分類”曾一度活躍:僅在北京,就有17萬(wàn)人,,每天在大街小巷和垃圾場(chǎng)精準(zhǔn)的挑選有再利用價(jià)值的垃圾,,靠拾荒為生。

日本:高熱值可燃垃圾

一般來(lái)說(shuō),,日本將生活垃圾大致分為兩大類,,可燃垃圾和不可燃(資源性)垃圾,而進(jìn)入垃圾焚燒廠的垃圾,基本上是可燃垃圾中熱值高的。所以,,分類回收就成為焚燒的關(guān)鍵步驟,。例如塑料或者電池是絕對(duì)禁止焚燒的物質(zhì),因?yàn)榉贌群椭亟饘俚奈镔|(zhì),,是二噁英的主要來(lái)源。由于實(shí)行了嚴(yán)密的分類措施,日本現(xiàn)有的垃圾焚燒廠所燃燒的垃圾已經(jīng)完全剔除了塑料等化學(xué)制品,,燃燒的垃圾均為食物殘?jiān)葻o(wú)法再循環(huán)利用,又不會(huì)造成大幅度環(huán)境損害的產(chǎn)品,,這大大降低了焚燒所造成的有毒氣體排放量,。自2000年起,,日本先后頒布實(shí)施了《家電回收法》、《食品回收法》等與垃圾減量相關(guān)的法律,,從源頭上減少垃圾,,實(shí)行垃圾分類。

 第五問:如何焚燒垃圾,?
  垃圾焚燒在一些國(guó)家非常常見,,日本、丹麥和瑞典一直是利用焚燒垃圾技術(shù)的領(lǐng)先者,。但許多國(guó)家都對(duì)焚燒采取最嚴(yán)厲的管控措施,,并逐步創(chuàng)新技術(shù),淘汰不合格的焚化技術(shù)和設(shè)備,。

中國(guó):熱值較低并添加助燃煤

溫州,、義烏、杭州等多處垃圾焚燒廠,,其使用的設(shè)備都是國(guó)產(chǎn)焚燒爐,。優(yōu)點(diǎn)是比較適應(yīng)我國(guó)城市垃圾未經(jīng)分撿、熱值較低的特點(diǎn),,缺點(diǎn)則是通常需添加20%的煤助燃,,致使?fàn)t渣量高達(dá)30-40%,減量功能大大減弱,。另因強(qiáng)制氧化煙塵量大,,易導(dǎo)致重金屬氧化物含量高。據(jù)國(guó)外對(duì)相關(guān)焚燒爐的測(cè)試,,認(rèn)為二噁英往往大量存留在燃余殘?jiān)?,并排出大量滲濾污水。理論上,,保持足夠高的分解溫度,,二噁英的排放就會(huì)相對(duì)減少。但目前中國(guó)因?yàn)榉贌隣t技術(shù)不過(guò)關(guān),,或者垃圾混燒導(dǎo)致熱值低,,難以保持較穩(wěn)定的溫度。

日本:高溫焚燒

在發(fā)現(xiàn)二噁英污染問題后,,日本政府要求進(jìn)行高溫焚燒,,焚燒廠的焚燒量最低在100噸以上。由于日本在焚燒前對(duì)垃圾做了充分的分選和再利用,,剩下的可燃垃圾再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單粉碎和處理后進(jìn)入焚燒爐,,熱值都相對(duì)較高,溫控較為容易。在焚燒過(guò)程中,,運(yùn)輸、上料,、焚燒,、出灰等過(guò)程均為自動(dòng)化封閉式作業(yè),人工參與較少,。以日本鳥取縣中部的伯耆再生利用中心為例,,它負(fù)責(zé)鳥取縣中部地區(qū)每天產(chǎn)生的生活垃圾的處理。通過(guò)統(tǒng)計(jì),,分類后每天進(jìn)廠垃圾120噸,,約90%為可燃垃圾,經(jīng)過(guò)高溫燃燒,,轉(zhuǎn)變成10噸左右的殘?jiān)?br>

 第六問:如何控制二噁英,?
  低溫焚燒垃圾,是排放二噁英的主因,。二噁英監(jiān)測(cè)通常是通過(guò)在線監(jiān)測(cè)焚燒溫度,、一氧化碳濃度、煙氣停留時(shí)間,、活性炭噴射量等參數(shù)來(lái)判定二惡英監(jiān)測(cè)是否達(dá)標(biāo)排放,。二噁英被稱為“世界第一毒”,半衰期可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,。

中國(guó):每立方米1納克

中國(guó)政府規(guī)定,,垃圾焚燒中二噁英排放標(biāo)準(zhǔn)為不允許超過(guò)1納克每立方米。垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生二噁英,,焚燒物中應(yīng)含有氯元素,。因此,對(duì)混合垃圾直接進(jìn)行焚燒處理,,并不利于對(duì)二噁英的控制,。

  在中國(guó)一直有300米安全線的說(shuō)法:焚燒廠位于居民聚集區(qū)300米開外,污染就很難影響到居民健康,。一份來(lái)自紐約城市大學(xué)對(duì)美國(guó)五大湖區(qū)二噁英污染的研究結(jié)果顯示,,大湖區(qū)域中一半的二噁英來(lái)自480公里以內(nèi)的垃圾焚燒設(shè)施,另外一半來(lái)自480公里至2400公里外,。2006年中科院環(huán)科中心調(diào)查了我國(guó)4座近期建立的垃圾焚燒爐,,這些“最現(xiàn)代化”的焚燒爐在運(yùn)行了短短2到5年后,焚燒廠區(qū)半徑5百米到2公里的土地二噁英含量均出現(xiàn)了大幅上升,,4座中的3座焚燒廠區(qū)內(nèi)二噁英濃度均嚴(yán)重超標(biāo),。

日本:每立方米0.1納克

日本政府規(guī)定,排放物中二噁英含量不允許超過(guò)0.1納克每立方米。實(shí)際上,,有專家認(rèn)為二噁英排放也沒有任何最低安全值,,因?yàn)槎f英具有很強(qiáng)的累積效應(yīng)。

  日本在五六十年代曾進(jìn)行過(guò)垃圾的大量無(wú)序焚燒,,空氣與土壤中的二噁英含量均嚴(yán)重超標(biāo),。20世紀(jì)90年代,日本大氣中測(cè)得的二噁英水平竟然是其它工業(yè)國(guó)家的10倍,。因此,,日本開始對(duì)焚燒采取最嚴(yán)格的管控措施:保持足夠高的分解溫度,一般在攝氏850度到1 100度之間,。焚燒爐內(nèi)煙氣停留時(shí)間在2秒以上,,噴射活性炭等吸附劑,采用布袋除塵器對(duì)細(xì)微顆粒進(jìn)行捕集,,最大限度地減少二噁英的生成與排放,。垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵以及氯化氫、硫化物,、氮氧化物等有害氣體,,采用煙氣凈化處理裝置和除氮反應(yīng)塔等,使其降至政府規(guī)定的含量指標(biāo)以下,。

   垃圾焚燒之惑

  青島垃圾焚燒廠,。

 上海江橋生活垃圾焚燒廠。

  廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠,。

  日本東京的MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠,。

  日本垃圾焚燒廠的工人。

  日本垃圾焚燒廠內(nèi)景:垃圾抓斗正在抓起垃圾,,準(zhǔn)備送入焚燒爐

  晉江市垃圾焚燒發(fā)電廠,,垃圾抓斗正將垃圾送入焚燒爐。

  浙江某垃圾焚燒廠的主要設(shè)備

  垃圾污染受害者,。

  被二噁英嚴(yán)重污染的日本kunugiyama市,,曾經(jīng)是寧?kù)o的林區(qū)與生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。

 
  面對(duì)越來(lái)越多的垃圾,,燒還是不燒,,看似是一個(gè)艱難的抉擇。作為垃圾焚燒技術(shù)的先行者,,日本也走過(guò)了一條曲折的彎路,,但最終還是立足于“以人為本”,保障生命的安全,。日本的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得面臨同樣問題的中國(guó)城市所學(xué)習(xí)和借鑒,。本末倒置的現(xiàn)狀,,多頭治理的困境和盤根錯(cuò)節(jié)利益考量,中國(guó)的垃圾焚燒,,仍在路上,。

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