垃圾處理廠案例賞析及垃圾處理技術、行業分析

　　編者引：在中國，大部分大中型城市從20世紀90年代起開始推廣生活垃圾分類收集，但由於缺少相應的教育宣傳，在未來很長時期內，我國絕大部分城市仍將採取混合收集的垃圾處理方式。然而，混合收集的方式對後續的垃圾處理造成極大壓力。

　　你印象中的垃圾廠是不是黑黑的，髒髒的?實際上隨著垃圾處理技術的不斷改進，垃圾處理廠也變成了一道別樣的風景。比如以下幾個代表性的列子：

　　麻浦垃圾焚燒廠

 

 

　　

　　位置：首爾

　　特點：建在世界盃公園內，世界公認的樣板

　　規格：僅對外供熱，每天對外銷售熱量23.8萬大卡

　　管理模式：政府投資，企業承建，政府委託企業管理

　　監督：顯示屏隨時公布汙染物數據，政府和居民同時監督

　　施比特勞垃圾處理廠

 

 

　　

　　位置：奧地利維也納

　　特點：像是一座童話城堡，處理過程中沒有異味，沒有噪音，沒有黑煙

　　規格：24小時運轉，負責維也納三分之一垃圾的焚燒處理，產生的熱量能供應十多萬戶人家。

　　技術：擁有先進的廢氣淨化處理技術，垃圾處理流程如下圖：

 

　　依塞納垃圾處理廠

 

　　位置：法國巴黎塞納河河畔

　　特點：世界上探入地下最深的垃圾處理廠

　　規格：負責100萬居民生活垃圾處理，年垃圾焚燒能力46萬噸，能夠為8萬戶居民提供家庭取暖，為5萬戶居民提供家庭用電。

　　依塞納延伸至地下31米，從垃圾分類處理裝置，到垃圾焚燒爐;從廢棄廢水處理他，到熱能轉換發電機，所有設備都被安置在地下。

　　舞洲垃圾處理廠

 

　　位置：日本大阪

　　特點：像是一座環球影城

　　規格：24小時運轉，每天可燃燒處理900噸普通垃圾和100多噸大型垃圾。

　　整個垃圾處理在密閉空間進行，依靠設備自動處理。

 

　　在中國，大部分大中城市從20世紀90年代起開始推廣生活垃圾分類收集，但由於缺少相應的教育宣傳，在未來很長時期內，我國絕大部分城市仍將採取混合收集的方式。然而，混合收集的方式對後續的垃圾處理造成極大壓力。

　　一、垃圾處理方式

　　世界上垃圾常規處理工藝有填埋、堆肥和堆肥。發達國家和地區一般在分類收集的基礎上，採用衛生填埋、焚燒和堆肥工藝，發展中國家仍大量採用簡易填埋等方式。目前在中國，城市生活垃圾的處理主要還是以填埋為主，但是填埋技術、處理方式和管理水平有很大差異;堆肥和焚燒(15%)處理技術佔的比例較小，垃圾處理能力較低，存在明顯的地域性差異。近幾年，焚燒的比例在不斷怎長。以下表格梳理了三種常見的垃圾處理方式的優缺點以及它的垃圾處理率。

　　垃圾處理方式對比圖

 

 

　　

　　從發展歷程來看，垃圾處理一共經歷了三代：

　　第一代：最古老的垃圾處理技術：填埋

　　第二代：目前廣泛採用的垃圾焚燒發電技術，對垃圾中的熱值進行充分的利用

　　第三代：從兩個角度解決生活垃圾處理的問題

　　利用垃圾中的熱值，回收利用有價值的物質，實現垃圾資源化能源化利用;

　　通過多級的機械與各種分類技術，將垃圾有害物質提前分離出來，從源頭上遏制二噁英的生成。、

　　二、第三代生活垃圾處理技術

　　1.機械生物處理技術

　　作為垃圾處理的預處理技術，可結合其他工藝完成無害化處理(機械生物預處理結合衛生填埋技術);

　　通過各種機械、物理和生物化的處理手段來對垃圾進行精細地分揀和再利用;

　　從廢棄物中分離出有價值的材料及物質(綠色煤炭)用於燃煤發電設施一起燃燒利用;

　　可在碳交易中獲得相應的二氧化碳排放額度。

 

　　2.隧道窯乾式厭氧發酵技術

　　分離出低燃燒值，高含水量的有機物，降低焚燒發電成本;

　　提高剩餘垃圾的燃燒值，提升焚燒發電效率;

　　垃圾焚燒總量大幅減少，減少垃圾焚燒尾氣與殘渣汙染;

　　通過乾式厭氧發酵獲得最高價值生物能源：沼氣、有機肥。

 

　　3.生活垃圾熱解技術

 

　　該技術的優點在於：

　　採用絕氧熱解原理，不用進行焚燒;

　　由於熱解爐內為高溫絕氧環境，整個處理工藝都避免了二惡英生成的必要反應環境，從原理上阻止了二惡英的產生;

　　在熱解過程中物料相對料床靜止，輻射管內流體與反應爐膛完全隔離，避免了傳統焚燒產生危險廢棄物飛灰的問題;

　　該技術的預處理採用全封閉廠房，負壓操作，在所有可能的臭氣散發點設置有臭氣收集，經生物除臭系統有效處理，避免了惡臭的擴散。

　　從以上例子可看出，垃圾焚燒還是大多數國家處理垃圾時的主要選擇方式。目前，共有36個國家和地區建有生活垃圾焚燒廠，歐盟、日本、美國建設的垃圾焚燒發電廠佔全世界的80%以上。

　　三、垃圾焚燒的典型工藝與核心設備

　　典型的垃圾焚燒發電廠工藝主要由垃圾儲運、鍋爐燃燒、煙氣處理、汽輪機發電等4部分組成。

 

　　其中焚燒爐是垃圾發電的核心，決定著垃圾處理的效果和運行的經濟性。焚燒爐充分燃燒後才能達到無害化和減量化的目標。常用的焚燒爐有爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、迴轉窯等多種形式。在國外，由於垃圾分類嚴格，因此以爐排爐為主;而在我國爐排爐、流化床焚燒爐兩者並舉，其餘方式也有少量應用。

　　尾氣處理是垃圾發電的關鍵，在投資和運行成本中佔了較大比例，決定了垃圾發電的環保性和公眾認可度。

　　四、中國垃圾焚燒廠現狀

　　近年來，隨著國家一系列重大方針政策的貫徹執行，中國生活垃圾焚燒發電產業得到快速發展。據統計，截至2016年2月份，全國已運行的生活垃圾焚燒廠共231座，分別分布在20個省、市，其中浙江以40座垃圾焚燒廠名列第一。

　　超過70%的垃圾焚燒廠集中在人口稠密、經濟發達但土地資源緊張的東部沿海城市。同時，面臨垃圾處理難題的不少城市，開始興建垃圾焚燒廠。

　　國內垃圾焚燒廠的不斷發展的幾個有利因素：

　　1.焚燒發電政策法規日益健全：

　　《中國應對氣候變化國家方案》：鼓勵「在經濟發達、土地資源稀缺地區建設垃圾焚燒發電廠」;

　　《城市生活垃圾處理及汙染防治技術政策》( 城建[2000]120號)：在具備經濟條件、垃圾熱值條件和缺乏衛生填埋場地資源的城市，可發展焚燒處理技術。

　　《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》( 發改價格[2006]7 號)：生物質發電項目上網電價實行政府定價，補貼電價標準為0.25元/(kW.h)。

　　《生活垃圾焚燒汙染控制標準》(GB18485—2001)：對垃圾焚燒汙染物排放提出更嚴格的限定值。

　　《「十三五」全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃(徵求意見稿)》明確垃圾焚燒將繼續作為當前最符合國情 的無害化處理方式得到大力支持。

　　2.市場需求大

　　中國承諾到2020年非水可再生能源達到全部發電量的9%，垃圾發電屬於可再生能源，較太陽能發電、風力發電技術要求不高，且成本低，適合在城市周邊建設。

　　中國能源消費逐年遞增，垃圾也不斷遞增。

　　可用土地資源逐年減少：目前我國的垃圾處理方式主要是填埋，垃圾填埋每年佔掉500畝土地。垃圾焚燒發電可解決土地資源浪費現象。

　　3.已投產項目運行收益穩定

　　收入主要來源：垃圾發電廠成本補償和上網電費

　　免增值稅、減免所得稅

　　五、總結與建議

　　同時，隨著垃圾發電行業的迅速發展，各種問題也隨之而來。特別是2007年開始問題越來越嚴重，引發了二次汙染等環境問題，以及社會問題，比如2009年3月份北京朝陽區上千民眾發起請願活動，反對在高安屯垃圾掩埋場再興建垃圾焚燒廠。

　　垃圾焚燒發電作為垃圾處理行業產業鏈中的一部分，不斷爆發出的問題同時也折射出了我國垃圾處理行業中的存在的問題。小編覺得最關鍵的問題是沒有形成一整套完整的垃圾管理體系。一整套完整的垃圾管理體系是指整合垃圾行業的上遊(垃圾分類)，中遊(垃圾收集)，以及下遊(垃圾處理)。這裡的「整合」不僅僅是垂直流程上的整合，更是橫向運營管理上的整合。而且，每個維度都需要環境、社會、經濟三方面的整合，缺一不可(如下圖)。

 

　　例如，垃圾處理行業的主體主要包括垃圾源、設備供應商、工程企業、運營企業(如下圖)。

 

　　垃圾處理行業目前是典型的市場壟斷行業。因此，橫向的垃圾處理模式可以打破垃圾處理行業的市場壟斷，打通各個城市的垃圾處理企業，開展有效競(如下圖)。這樣一來，各個城市的垃圾處理行業不僅可以按照市場經濟的原則自願承接跨區域生活垃圾處理業務，並且有利於各公司改進管理水平和技術水平，同時形成一體化的垃圾處理行業市場，提高處理行業的運營效率。