科普|關於生活垃圾焚燒發電的常識,你了解多少?

Q1:什麼是生活垃圾?生活垃圾對環境有什麼影響?

生活垃圾是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為生活垃圾的固體廢物。例如人們日常生活中廢棄的菜葉、瓜皮、果殼、廢紙、塑料、玻璃、電池、熒光燈管等。

生活垃圾在堆放過程中會發生腐爛進而形成有機物、重金屬和病原微生物三位一體的汙染源,主要通過土壤汙染、大氣汙染、地表和地下水的汙染影響人們的生活。對土壤的影響:生活垃圾的堆放,不僅侵佔了大量農田,而且將難以降解的有毒有害物質遺留在土壤中,會嚴重侵蝕土地,危害農業生態。對大氣的影響:長時間堆放會造成腐爛黴變,釋放出大量有害氣體,粉塵和細小顆粒物隨風飛揚,危害周圍大氣環境。對水環境的汙染:垃圾中所含的水分和淋入其中的雨水產生的滲濾液會影響周圍水體,造成地表水和地下水水質渾濁、有臭味、大腸菌群超標等。

科普|關於生活垃圾焚燒發電的常識,你瞭解多少?

Q2:我國的垃圾處理原則是什麼?

《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》《中華人民共和國循環經濟促進法》所確立的垃圾處理原則為:減量化、資源化、無害化。

減量化:指在生產、流通和消費等過程中減少資源消耗和廢物產生,以及採取適當措施減少(含體積和重量)的過程。

資源化:是指將廢物直接作為原料進行利用或者對廢物進行再生利用,也就是採用適當措施實現廢物的資源利用過程,其中再利用是指將廢物直接作為產品或者經修復、翻新、再製造後繼續作為產品使用,或者將廢物的全部或者部分作為其他產品的部件予以使用。

無害化:是指在垃圾的收集、運輸、儲存、處理、處置的全過程中減少危害,避免對環境和人體健康造成不利影響。

Q3:生活垃圾有哪些處理方式?各有什麼優缺點?

目前,世界上對於生活垃圾的處理存在多種方式,主要包括衛生填埋、堆肥、焚燒等,這些垃圾處理方式各有其優缺點。衛生填埋投資低,但存在大氣汙染、土壤汙染、並有地表水和地下水汙染的可能;佔地大,選址困難。堆肥投資不高,但存在臭源易擴散、重金屬汙染難以控制等問題,堆肥質量也不穩定。垃圾焚燒相對於前面兩種方式,佔地面積小,可以大大減少垃圾中的有害物質;排放的煙氣和汙水經過處理,對周邊環境的不良影響很小;產生的熱力可以用來發電,是最符合“減量化、資源化、無害化”原則的處理方式。

Q4:垃圾焚燒行業政策規劃

1.2010年7月1日,國家發改委、科技部、工業和信息化部、住房城鄉建設部、商務部等六部委發佈公告《中國資源綜合利用技術政策大綱》,明確提出“推廣城市生活垃圾發電技術”。

2.2011年4月19日,國務院批轉發布了《關於進一步加強城市生活垃圾處理工作意見的通知》(國發〔2011〕9號) 提出“土地資源緊張、人口密度高的城市要優先採用焚燒處理技術”。

3.2016年10月22日,國家住建部、發改委、國土部、環保部聯合發文《關於進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》(建城〔2016〕227號文)指出,“生活垃圾焚燒處理技術具有佔地省、減量效果明顯、餘熱可以回收利用等特點”,重點肯定了生活垃圾焚燒處理的作用。

4.2017年底《關於進一步做好生活垃圾焚燒發電廠規劃選址工作的通知》(發改環資規〔2017〕2166號)強調,焚燒發電是生活垃圾處理的重要方式,對實現垃圾減量化、資源化和無害化,改善城鄉環境衛生狀況,解決“垃圾圍城”“垃圾上山下鄉”等突出環境問題具有重要作用。

Q5:生活垃圾焚燒發電技術主要優勢有哪些?

一是項目用地省。同樣的垃圾處理量,垃圾焚燒廠需要的用地面積只是垃圾衛生填埋場的1/20-1/15。

二是處理速度快。垃圾在衛生填埋場中的分解時間通常需要7到30年,而焚燒處理只要垃圾的熔點低於850℃,2小時左右就能處理完畢。

三是減量效果好。同等量的垃圾,通過填埋約可減量30%,通過堆肥約可減量60%,而通過焚燒約可減量90%。

四是汙染排放低。據德國權威環境研究機構研測,在滿足控制標準的情況下,垃圾焚燒產生的汙染僅為垃圾衛生填埋的1/50左右。

五是能源利用高。每噸垃圾可焚燒發電300多度,大約每5個人產生的生活垃圾,通過焚燒發電可滿足1個人的日常用電需求。通常來說,對於人口密集、經濟發達、土地資源稀缺的大中城市應該優先選擇垃圾焚燒方式。

Q6:當前對生活垃圾焚燒認識的三大誤區是什麼?

1.誤區之一:中國的焚燒技術落後

目前,全世界最先進的垃圾焚燒技術都已經進入中國。就焚燒爐的情況看,德國馬丁和日本三菱合作開發的技術最早進入中國,目前有相當多的實踐,如深圳、廣州;日本田熊公司開發的SN型焚燒爐,在國內也有相當多的應用,如北京、天津;歐洲西格斯焚燒技術也進入中國,應用在蘇州、深圳;日本的日立造船焚燒爐應用在成都;日本JFE焚燒爐應用在青島,等等。同時,我們國內也自己研發了一些國產化的焚燒技術,如二段式焚燒技術等。國內技術已日臻成熟,達到世界先進水平。

2.誤區之二:生活垃圾焚燒中二噁英是不可控的

關於垃圾煙氣處理,特別是二噁英的問題,實際上在中國二噁英已經被妖魔化。在全社會二噁英排放中,垃圾焚燒廠的總量非常低,不是二噁英排放物的主要因素。從我國的情況來看,根據統計,我國焚燒廠二噁英佔全社會排放量的比例只有3.3%,大量產生源不是在垃圾焚燒廠。當然垃圾焚燒廠確實能夠產生部分二噁英,但是目前我國垃圾焚燒廠水平和國際是接軌的,即使產生了二噁英,從處理技術來說,是可以消除或者控制在足夠低水平的。

3.誤區之三:國外的垃圾焚燒廠很多都關閉了

據統計的歐洲主要國家垃圾情況來看,歐洲垃圾焚燒處理量是在不斷增加,焚燒廠也在增加,基本保持增長。就日本情況來看,日本是全世界垃圾焚燒處理技術發展比較快的,日本全國垃圾焚燒率保持在80%以上的水平,垃圾基本上首先焚燒,不能處理的垃圾再進入填埋場。從東京來看,東京地區有23座垃圾焚燒廠,都在正常運營,東京最漂亮的煙囪都是垃圾焚燒廠的。

Q7:生活垃圾能燃燒嗎?能焚燒徹底嗎?

目前,進入垃圾焚燒廠的生活垃圾熱值在1500千焦/公斤左右,而進入焚燒爐的垃圾熱值一般可達到5000千焦/公斤以上,隨著消費水平的提高,我國生活垃圾的熱值還在不斷提高。因此,生活垃圾可以實現穩定燃燒,過程中完全不需要添加煤、油或天然氣等輔助燃料,現在國內的機械式爐排爐,都比較成熟,均能徹底焚燒生活垃圾,焚燒後的爐渣殘渣還可作為建築材料進行回收利用。

Q8:焚燒處理主流技術是什麼?

目前,主流的垃圾焚燒處理技術主要有兩種:一種是機械式爐排爐技術、一種是循環流化床技術。機械式爐排爐技術是生活垃圾焚燒處理的主流技術。機械式爐排爐技術的特點:應用歷史長久,技術成熟。垃圾不需要預處理,故障率低,年運行時間長,處理能力較大。

目前,國內的循環流化床運行時需要消耗不可再生的煤,並且對煤塊的顆粒大小有一定要求,必須先將煤塊加工破碎後才能由給煤設備送入爐膛。同時,由於其技術特點,循環流化床在垃圾焚燒處理前需要對垃圾進行分選、破碎等預處理,在預處理和廠內的輸送過程中容易造成汙水以及臭味的外洩,對環境造成二次汙染。

Q9:生活垃圾焚燒發電的工藝流程如何?

生活垃圾在垃圾儲坑中存放七天以上脫去一定水分(滲濾液)後,通過垃圾吊送裝置吊送至焚燒爐的給料平臺,經過進料斗後,被給料器推到機械爐排上進行乾燥、氣化、燃燒、燃燼。燃燼後剩下的爐渣推入出渣機,冷卻後的爐渣經出渣機送至渣坑,經過爐渣起重機裝車後送出進行爐渣綜合利用。

垃圾燃燒生成的煙氣進入鍋爐,與鍋爐中的水進行充分的熱交換,產生的蒸汽進入汽輪發電機組產生電能。鍋爐出來的煙氣經過煙氣淨化系統處理達標後,經引風機抽出通過煙囪排到大氣中。布袋除塵器等收集下來的飛灰及煙氣處理系統的殘餘物經固化處理達標後,送到指定地點進行衛生填埋。垃圾在儲坑內脫出的滲濾液進入滲濾液收集池,經泵送至滲濾液處理裝置進行達標處理。

Q10:一噸垃圾能發多少電?能減少多少二氧化碳的排放?

利用生活垃圾焚燒產生的餘熱發電,可減少化石能源發電的二氧化碳排放量。據估算,國內爐排爐生活垃圾焚燒發電廠發電量約為305—420度/噸,扣除垃圾焚燒發電過程中自身能源消耗,上網電量約250—350度/噸;根據我國的電力結構,70%以上是煤發電,垃圾焚燒發電替代燃煤發電,焚燒1噸生活垃圾相當於減排二氧化碳量208—283kg。此外,我國生活垃圾焚燒發電對二氧化碳減排更大的貢獻是替代填埋,焚燒1噸生活垃圾相當於減排二氧化碳量300kg。

Q11:焚燒熱能如何利用?

生活垃圾中存在大量的可燃物,利用生活垃圾代替煤作為燃料,在焚燒爐內進行燃燒、發出熱量併產生蒸汽,既可以發電,也可以熱電聯產或直接供熱。對生活垃圾採用焚燒發電(供熱)的方式,不但處理了生活垃圾,而且還節約了國家的不可再生資源——煤或燃油,同時彌補了我國電力的不足。

Q12:世界發達國家、地區生活垃圾主要通過什麼方式處理?

目前,發達國家、地區生活垃圾最主要的處理方式是焚燒發電,尤其是土地資源稀缺、經濟發達、人口較多的城市。如瑞典60%以上,丹麥、日本、盧森堡、瑞士達到70%以上,新加坡已經超過了80%,中國臺灣甚至已經達到90%左右。

Q13:我國生活垃圾焚燒發電現狀如何?

截至2015年年底,投入運行的生活垃圾焚燒發電廠有220座,總處理能力為22萬噸/日,總裝機約為4300MW。國家能源局印發《生物質能發展“十三五”規劃》提出,到2020年生活垃圾焚燒發電處理能力將達到50萬噸/日。

Q14:生活垃圾焚燒發電廠與周邊群眾和諧相處的實例有哪些?

日本東京的中央焚燒發電廠位於市中心,距離日本皇宮僅3.5公里,皇宮周邊7公里範圍內有7座垃圾焚燒發電廠。東京23個區有23個焚燒廠,有的就建在市中心。在歐洲許多城市,餘熱利用的垃圾焚燒廠與城市集中供熱管網連接,為城市供熱系統提供廉價的可持續熱源。例如,在法國巴黎、意大利佈雷西亞、丹麥哥本哈根、瑞典馬爾默,垃圾焚燒廠供熱量占城市供熱量達到50%。

我國的佛山南海垃圾焚燒廠位於南海大學城內,3公里範圍內有約10萬學生和居民,和諧相處,已成為南海區工業旅遊景點;常州垃圾發電廠位於該市武進區遙觀鎮的繁華地帶,與民為鄰9年零投訴。其他如江蘇蘇州、浙江海寧、山東日照、廣東博羅等地垃圾發電廠離居民區也只有幾百米的距離,都能做到和諧相處。

Q15:二噁英是什麼?如何控制?如何監管?

1.二噁英是什麼?

所謂二噁英,實際上是二噁英類化合物的一個簡稱,指的是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類共210種有機化合物,但其中只有極少數種類被認為具有毒性。二噁英並不是垃圾焚燒廠特有的公害,它是一種有機物與氯一起加熱就會產生的化合物,是一種比較普遍的化學現象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發現,有研究顯示,食品是其主要來源,人體接觸的二噁英中約有90%來自膳食方面。

2.如何控制二噁英排放?

生活垃圾焚燒廠控制二噁英排放,主要採用成熟的前“3T”後高效淨化技術,其一是保持焚燒爐膛內溫度大於850攝氏度,並控制煙氣在爐膛內停留2秒以上,使二噁英得到完全分解;其二是煙氣通過最先進的淨化處理系統,將單位二噁英濃度控制在0.1納克以內,達到國際上最嚴格的排放標準。事實上,自現代生活垃圾焚燒技術誕生120多年來,平均每10年就有一個重大的技術突破,進入21世紀以來的重大技術進步,主要是二噁英的高效處理技術得到了極大的實質性提升,現在大部分高比例採用垃圾焚燒方式的發達國家,垃圾焚燒廠對自然界二噁英排放總量的貢獻率都低於1%。

3.二噁英如何監管?

煙氣中二噁英的檢測採用“高分辨氣相色譜-質譜聯用法”進行定量定性分析。煙氣中二噁英的檢測屬於痕量分析(物質中含量在百萬分之一以下的組合的分析方法)。檢測包括三個步驟:取樣、樣品的預處理和測定。在焚燒廠營運過程中主要通過監控燃燒溫度、一氧化碳含量和煙塵濃度(一氧化碳與煙塵濃度與二噁英濃度有相關性)來預知和控制減少二噁英的產生。

Q16:如何保證焚燒爐溫度達到850攝氏度以上?

垃圾運入焚燒廠後,先在密閉的垃圾貯存倉裡堆放、發酵(提升垃圾熱值),然後進入焚燒爐焚燒,燃燒控制採用自動燃燒控制系統,如監測到爐溫低於850℃,自動啟動助燃系統助燃,保證爐溫。目前,實際運用的國內外爐排爐的爐溫一般能長期保證在900℃至1000℃左右。

Q17:既然沒有汙染,為什麼國家一定要規定這個300米?

大家都知道,我們中國的政府,考慮事情一向都是力求穩妥,所以國家規定“300米環境防護距離”的初衷,並不是因為300米範圍內有明確的健康風險,事實上,每個發電廠的近百名人員,每天都在廠內工作、生活,全在300米範圍內,也有著一樣的生命和對健康權的維護。“300米”的規定,是國家強制設置了一個“緩衝地帶”,其作用是:當遇到不可抗拒的自然災害因素時,例如級別較大的地震時,廠內房屋、設備倒塌,這個時候電廠肯定是處於停機運行狀態,停機時雖然沒有煙氣向外界排放,但廠內沒來得及處理的滲瀝液等汙染性廢水,卻可能由於設備洩漏而流向外界——“300米”正好為這些物質提供了一個緩衝區,以避免對附近的居民造成較大的生態汙染風險和安全風險。

Q18:垃圾焚燒發電項目對企業的基本要求有哪些?

信譽:具有合乎職業道德的商業行為。

實力:具有健康競爭的優勢,具有項目建設的資金實力。

經驗:具有誠信管理、量化管理、技術診斷管理等強有力的建設運營管理經驗。

資質:適應生活垃圾焚燒處理戰略,有效存續的獨立法人資格,相應資質等級的經濟實體,通過ISO9001質量管理體系、ISO14001環境體系及GB/T28001職業安全健康管理體系認證,貫徹切實可行的運行制度、檢修制度、安全制度、培訓制度及設備缺陷管理等制度。

能力:實踐證實可取得良好環境、社會與經濟效益;可擁有保證項目得以正常投資、建設、運營管理所需要的高級專業技術和管理人才。

Q19:垃圾焚燒廠會影響地下水和周圍水源環境嗎?

不會,擬建項目全部汙水(含垃圾滲濾液、沖洗水、生產生活廢水)處理實現中水回用,零排放。即使有應急排放情況,也是處理達標後通過市政汙水管排放到城市汙水處理廠。與河流、水庫等水源地水體無關聯;廢氣經過處理後達標排放,對河流、水庫等周圍環境不會產生不良影響。

Q20:垃圾焚燒後固化物的處置方法

垃圾焚燒後的固化物有爐渣和飛灰,爐渣屬於一般廢物,可以直接資源化利用,飛灰屬於危險廢物,需要特別處理。爐渣主要為生活垃圾焚燒後的殘餘物,其產生量視垃圾成分而定,其主要成分為氧化錳(MnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化鈣(CaO)、三氧化二鋁(Al2O3)、三氧化二鐵(Fe2O3)、廢金屬,以及少量未燃盡的有機物等。垃圾焚燒產生的爐渣經過高溫無害化處理,再經過磁選等分離出廢鋼鐵等廢舊金屬後,將爐渣輸送到靜脈產業園一期的建築垃圾生產線綜合利用。

飛灰屬於危險廢物,必須單獨收集。垃圾焚燒飛灰先在廠區進行必要的穩定化和固化處理,並經浸出毒性試驗合格後,再使用專用密閉運輸工具送至該項目配套建設的飛灰填埋場填埋處置。

Q21:根據各地垃圾焚燒場周邊老百姓生活現狀,給老百姓心中留下了極大陰影,該如何解決?

垃圾發電產業在我國起步較晚,受土地緊張、垃圾圍城等因素的影響,垃圾焚燒發電,已成為我國大多數城市目前的一種現實選擇,垃圾焚燒也逐漸成為我國政府推崇的一種垃圾處理手段,生活垃圾焚燒廠已經不可避免地成了一個城市的剛性需求,就像咱們家裡必須有廁所一樣。

要解決這些問題,只能加強監管,嚴格按照國家相關的運行監管規範,制定詳細的監管考核辦法,將每一項工作落到實處。監管過程從建設到運營,一步不放鬆;監管主體儘量擴大,除職能部門比如城管、環保、安全等日常監管外,定期不定期邀請民眾或者各種團體監督;監管方式多樣化,實行線下現場監管與線上網絡監管相結合,線下派專人駐場,線上與所有數字平臺建立連接;監管設施建設到位,除數字化監管之外,城管局將在項目鄰近區域建設智能監管平臺,將焚燒廠日常運營數據納入平臺監管範圍,同時在大門口設置大型液晶顯示屏,將每日、每時、每刻的排放指標公之於眾,便於公眾隨時監督。


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