垃圾焚燒處理技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1、破解“垃圾圍城” 垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r一、日本城市生活垃圾焚燒處理技術(shù)介紹日本最早的垃圾發(fā)電站1965年建于大阪市，目前日本有垃圾焚燒爐3000座，垃圾發(fā)電站131座，總裝機(jī)容量650MW。到2000年日本的垃圾發(fā)電量達(dá)到了2000MW，垃圾處理能力1000噸日以上(最大為1800噸日)的垃圾發(fā)電站8座，1995年日本建成一座最大的垃圾電站，發(fā)電容量24MW。日本早期電站為防止?fàn)t管腐蝕，采用低參數(shù)，發(fā)電效率較低，僅為1015，現(xiàn)在謀求提高到30。據(jù)悉，目前日本投人使用的最大垃圾焚燒廠是名古屋市新南陽垃圾處理廠，裝機(jī)容量1500噸日，發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量27000KW，平均每噸垃圾產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為4

2、32度的電能。又如東京新建的垃圾焚燒廠，垃圾全由4條分別為16公里的地下通道輸送，日焚燒垃圾400噸，投資5億多元。自上世紀(jì)60年代以來，東京已陸續(xù)建成14座垃圾焚燒廠，正在建設(shè)的有6座，日焚燒能力為600800噸。此外，日本許多城市都開始了垃圾焚燒廠建設(shè)，例如：日本福岡市有200多萬人口，日產(chǎn)垃圾達(dá)3000多噸。該市規(guī)劃建設(shè)4個垃圾焚燒廠，除臨海垃圾焚燒廠待建外，已建成西部、東部和南部3個焚燒廠，日處理垃圾2210噸。每一個焚燒廠都配有資源化中心，將垃圾按可燃物、不可燃物和有價(jià)物(鐵、鋁)進(jìn)行破碎分選處理，盡力減少垃圾填埋量，力求資源再生利用。西部焚燒廠的不可燃物和焚燒爐渣送到中田和今禁填埋

3、場，東部和南部焚燒廠的不可燃物以及焚燒爐渣送到伏谷填埋場。焚燒廠也是發(fā)電廠，利用焚燒的余熱發(fā)電，所發(fā)電除維持焚燒廠自身用電外，還將剩余電力出售給電力公司，并人福岡市電網(wǎng)，取得一定的經(jīng)濟(jì)收人?，F(xiàn)在福岡市三個垃圾焚燒廠所產(chǎn)生的電力總量為18000千瓦，是福岡市的一項(xiàng)寶貴財(cái)富。   日本東京MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠在日本垃圾焚燒技術(shù)一直在不斷發(fā)展，例如：日本正在研究開發(fā)一種新型的垃圾焚燒爐技術(shù)。這種新型焚燒爐稱為“龍卷爐”，它采用氣化燃燒方式，能有效地抑制二噁英等有毒物質(zhì)的排放量。垃圾在爐內(nèi)氣化后，在爐子的中央部分燃燒，仿佛是由火焰形成的龍卷風(fēng)?；鹧娌唤佑|爐體內(nèi)側(cè)，不需要耐火材

4、料。目前這種新型焚燒爐已經(jīng)制造出試驗(yàn)爐。該爐每小時可焚燒垃圾200公斤。點(diǎn)火時只需要少量的柴油，以水作為助燃劑，燃燒溫度可達(dá)12001300。經(jīng)化驗(yàn)分析，這種焚燒爐排煙量和灰燼中的二噁英、硫化物、氮化物、氯化氫等有害物質(zhì)的含量都低于政府新公布的廢棄物污染排放標(biāo)準(zhǔn)。這種爐型如能開發(fā)成功，將對垃圾焚燒二次污染排放的控制起到積極的作用。 日本鹿島建設(shè)技術(shù)研究所內(nèi)設(shè)置了一套“生垃圾發(fā)電系統(tǒng)”，這是一種非燃燒垃圾方式，完全不產(chǎn)生二噁英等有害物質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)于1999年7月獲得日本土木學(xué)會地球環(huán)境技術(shù)獎。該發(fā)電系統(tǒng)由燃料發(fā)電電池設(shè)備，貯藏生物氣體的貯氣罐，高溫甲烷發(fā)酵式有機(jī)廢物處理系統(tǒng)及生垃圾分選設(shè)

5、備等組成。貯氣罐容積為50立方米，高溫甲烷發(fā)酵方式有機(jī)廢棄物處理系統(tǒng)每天在生垃圾分選機(jī)中投人200公斤生垃圾，將分選后的有機(jī)垃圾送人漿液罐中，加水稀釋，然后由生垃圾粉碎機(jī)將有機(jī)質(zhì)垃圾粉碎，并送人生物反應(yīng)器，每天可產(chǎn)生10立方米的生物氣體。所產(chǎn)生的生物氣體輸入氣體精制塔，再送人貯氣罐或燃料電池供發(fā)電。廢棄物處理系統(tǒng)在55的溫度下分解垃圾，生成生物氣體。與以往的中溫(37左右)甲烷分解處理系統(tǒng)相比，由于分解速度提高1倍以上，因此裝置可以謀求緊湊化和低成本化。鹿島公司于1995年開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了商品化有機(jī)廢棄物處理系統(tǒng)，利用微生物使有機(jī)垃圾發(fā)酵分解為甲烷氣體、二氧化碳和水。最近，該公司與NEDO聯(lián)合開發(fā)

6、了該生垃圾發(fā)電設(shè)備，并開始了試驗(yàn)性運(yùn)行。這次開發(fā)的設(shè)備將高溫甲烷發(fā)酵處理系統(tǒng)與該系統(tǒng)產(chǎn)生的甲烷氣為燃料的燃料電池設(shè)備系統(tǒng)一體化為綜合系統(tǒng)。在燃料電池中，由甲烷氣體中提取的氫氣與氧氣反應(yīng)而產(chǎn)生電力。燃料電池容量為50千瓦。利用該系統(tǒng)處理生垃圾時，1噸垃圾可獲得約580千瓦小時的電力(效率達(dá)40)，相當(dāng)于一戶人家兩個月的用電量。從1999年4月到2000年3月，該研究所還驗(yàn)證了由生物氣體產(chǎn)生的能用于燃料電池發(fā)電的成分，并研究了生物氣體濃度變動對燃料電池的影響。日本兩家設(shè)備公司準(zhǔn)備開發(fā)一種新型扶梯垃圾燃燒系統(tǒng)，可將燃燒效率提高2倍。此設(shè)備可將可燃垃圾粉碎、壓縮成23厘米的小球，在燃燒時可起到類似于煤

7、一樣的作用。新系統(tǒng)則在燃燒前將固體垃圾燃料再次粉碎，利用燃燒裝置使之與碳粉混合后燃燒。傳統(tǒng)型的共同垃圾燃料在完全燃燒狀態(tài)下的燃燒效率約為10 ，而新系統(tǒng)的燃燒效率可達(dá)30。 垃圾焚燒污染環(huán)境是制約垃圾焚燒發(fā)展的重要條件，過去許多垃圾焚燒設(shè)施倒閉的主要原因也是沒有很好解決垃圾焚燒的二次污染防治問題，因此日本對于垃圾焚燒污染防治非常重視，也在這方面采取了許多有效措施。自1999年以來，日本全國已有4600座垃圾焚燒設(shè)施被禁止使用。據(jù)日本環(huán)境省調(diào)查，4600座垃圾焚燒設(shè)施約占全國垃圾焚燒設(shè)施的l7。它們都是由于二噁英排放量大大超標(biāo)，但又無力進(jìn)行改造而被停止使用的。這些垃圾焚燒設(shè)施大多為小型設(shè)施(18

8、99座)。焚燒垃圾時氯化物等燃燒不充分釋放出二噁英。二噁英具有強(qiáng)烈的致癌性，被日本視為對環(huán)境最有危害的物質(zhì)之一。 日本政府1999年7月出臺了防治二噁英法令，加強(qiáng)了對垃圾焚燒爐二噁英排放量的限制。這項(xiàng)法令規(guī)定，在2003年之前把二噁英總排放量減少到1997年的110，焚燒爐排放的每立方米廢氣中二噁英含量不得超過80納克。日本還發(fā)明了利用超聲波分解二噁英和多氯聯(lián)苯(PCB)等有害有機(jī)氯化物的新技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)一旦被采用，將為污水凈化提供安全廉價(jià)的新方法。研究中發(fā)現(xiàn)，二噁英、多氯聯(lián)苯、氯氟烴等有機(jī)氯化物與水的親和性很差，當(dāng)利用超聲波在水中產(chǎn)生細(xì)小氣泡后，這些物質(zhì)就被吸附在氣泡上，氣泡破裂時，依靠產(chǎn)生

9、的高溫高壓，這些有害物質(zhì)就被分解成無害的碳酸氣和氯化物離子。例如：濃度為l0ppm的多氯聯(lián)苯溶液加以200千赫的超聲波，經(jīng)30分鐘后，有95的多氯聯(lián)苯被分解了，同時，對二噁英和氯氟烴的分解效果也基本相同。如果將分解率提高到9999的話，這種安全廉價(jià)的超聲波分解方法將有望走向?qū)嵱没?。日本原子能研究所的科學(xué)家們利用電子束照射的方法分解、清除廢氣中的有害物質(zhì)二噁英，收到良好效果。該技術(shù)的原理是，采用電子束照射方式，使廢氣中的空氣和水生成活性氧等易反應(yīng)物質(zhì)，進(jìn)而破壞二噁英的化學(xué)結(jié)構(gòu)。該研究所在垃圾焚燒廠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：焚燒一般的生活垃圾，按每小時產(chǎn)生1000立方米廢氣計(jì)算，施加30萬伏的電壓生成的

10、電子束(電流40毫安、帶寬45厘米)可分解和去除90 以上的二噁英。現(xiàn)有的過濾凈化法(袋過濾器法)雖然能夠把廢氣中的高濃度二噁英除去，但是無法將其分解，需要進(jìn)行再處理。而新技術(shù)則能把廢氣中的高濃度二噁英分解掉，并且處理成本降低1/3。 日本在垃圾焚燒殘?jiān)睦梅矫嬉踩〉昧诉M(jìn)展，例如：日本東方公司開發(fā)出利用城市生活垃圾焚燒灰渣制造道路及廣場鋪裝塊的技術(shù)。過去垃圾在焚燒廠焚燒，灰渣主要用來填埋處理，因數(shù)量日益增加，給填埋場造成壓力。此外，道路的鋪裝塊每年的需求量極大。灰渣是在高溫下溶化結(jié)晶，成為接近花崗巖強(qiáng)度的材料，用該材料制成每立方米可吸收240L水的鋪裝塊，既能吸收土中的水分，又能使雨水保存在

11、塊內(nèi)，有冷卻路面的效果，緩解熱島現(xiàn)象。 此外，日本東京還利用垃圾焚燒灰渣生產(chǎn)水泥制品。在東京2001年建設(shè)了一座專門利用垃圾焚燒灰渣生產(chǎn)水泥的工廠，年可處理垃圾焚燒灰渣約8萬噸，生產(chǎn)水泥約l0萬噸。其生產(chǎn)工藝為：用罐車將垃圾焚燒灰渣運(yùn)至該廠，作為生產(chǎn)水泥的主要原料，經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中，加入一定量的石灰石在回轉(zhuǎn)窯中共同煅燒，最后，再經(jīng)磨細(xì)后就成了水泥?；剞D(zhuǎn)窯的尾氣經(jīng)過嚴(yán)格的處理，即經(jīng)除塵、除二噁英、脫硫、脫硝等處理，盡可能減少污染物的排放。與一般水泥廠相比，尾氣的處理程序要復(fù)雜得多。在垃圾焚燒殘?jiān)扑嗟难芯块_發(fā)過程中，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省也給予了大力支持，所生產(chǎn)水泥列入了政府綠色采購目錄，并特別

12、制定出垃圾焚燒殘?jiān)鄻?biāo)準(zhǔn)。由于日本總體環(huán)境意識較強(qiáng)，大家都愿意購買這種水泥。二、中國國內(nèi)垃圾處理狀況：近年來，“垃圾圍城”已成為我國很多城市發(fā)展的一塊心病。2012年7月10日，廣州召開生活垃圾分類處理部署動員大會，將推進(jìn)分類責(zé)任分解到各區(qū)市和職能部門，同時打響一場解決“垃圾圍城”的“人民戰(zhàn)爭”。然而部分專家表示，垃圾分類的政策“聽上去都很美”，但是對于到底能夠堅(jiān)持多久依然存疑?！袄习傩盏牧?xí)慣很難改變，政策的推行需要配套一系列的獎懲措施，并堅(jiān)定地貫徹執(zhí)行下去。”（一） 中國受困“垃圾圍城”：垃圾圍城機(jī)器人總動員里，人類早已乘坐巨大的宇宙飛船遺棄了地球，剩下一個地球廢品分裝員，每日循環(huán)往復(fù)地處

13、理著堆積如摩天大樓般的人類垃圾。這樣的場景其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn)。如果按每人每年產(chǎn)生300公斤垃圾計(jì)算，全球60年產(chǎn)生的垃圾全部堆放在赤道圈上，可堆成高5米、寬1公里的巨大垃圾墻。統(tǒng)計(jì)資料顯示，全世界垃圾年均增長速度為8.42%，而中國垃圾增長率達(dá)到10%以上，后者已成為世界上垃圾包圍城市最嚴(yán)重的國家之一。全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，而僅中國每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾。目前，全國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸，占地約80多萬畝，近年來又以平均每年4.8%的速度持續(xù)增長。全國600多座城市，除縣城外，已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包圍之中，且有四分之一的城市已沒有合適場所堆放垃圾。垃圾圍

14、城是近日頗為震耳的盛世危言（二）垃圾處理方式：垃圾處理方式：填埋在國際上，城市垃圾處理是長期困擾政府和市民的環(huán)保難題。一般來說，傳統(tǒng)的垃圾處理方法是填埋和焚燒。中國城市的垃圾處理起步很晚，上世紀(jì)80年代才開始進(jìn)行垃圾處理，之前，垃圾都是露天堆放。時至今日，國內(nèi)大部分城市垃圾處理采用的方式仍然以填埋為主。然而，雖然填埋方式被廣泛使用，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，理想的垃圾填埋場卻越來越少，特別是在一些發(fā)達(dá)國家，填埋處理所占的比例已呈大幅下降趨勢。導(dǎo)致填埋場數(shù)量下降的原因有三條：舊填埋場逐漸達(dá)到其飽和狀態(tài)；新填埋場選址困難；由于環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，一些不符合環(huán)保要求的垃圾填埋場被迫關(guān)閉。垃圾處理方式：焚燒

15、焚燒，曾是世界上許多大城市的首選。通過焚燒垃圾來發(fā)電，既最大限度地減少了垃圾的體積，又利用其產(chǎn)生新能源。近年來，國內(nèi)也有一些城市采用焚燒的方法處理垃圾，但就在垃圾焚燒廠遍地開花后，人們卻發(fā)現(xiàn)了比垃圾災(zāi)難更可怕的二惡英這是一種極危險(xiǎn)的致癌物，在目前已經(jīng)認(rèn)識的環(huán)境激素中，它的毒性最大。由于技術(shù)限制，目前對于二惡英的檢測難度很大。有專家這樣形容二惡英提取、分離、濃縮、精致所帶來的工作量：“這就如同把國際標(biāo)準(zhǔn)泳池裝滿大米，然后從中挑揀出一顆黛色的大米?！北M管如此，在土地填埋接近飽和后，仍有很多人將垃圾焚燒作為未來的發(fā)展趨勢，今年4月國家又對垃圾焚燒的發(fā)電價(jià)格進(jìn)行了調(diào)整，新規(guī)定的出臺無疑對于行業(yè)長期發(fā)展

16、無疑是一個利好消息。 2009年10月31日，番禺麗江花園，居民們手舉傳單反對在番禹興建垃圾焚燒廠 （三）“垃圾圍城”突圍之道：垃圾分類：從源頭減少城市垃圾：根據(jù)中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市生活垃圾處理委員會的統(tǒng)計(jì)，中國城市垃圾處理中填埋法處理的垃圾占70%，堆肥占20%，焚燒占5%，其他(包括露天堆放、回收利用)占5%。而不論是焚燒還是填埋、堆肥，垃圾分類都被認(rèn)為是繞不開的環(huán)節(jié)。通過收集、分類,將垃圾進(jìn)行回收利用,形成循環(huán)經(jīng)濟(jì),能夠大大減少真正意義上“垃圾”的數(shù)量。德國、瑞士、日本等國家在垃圾焚燒導(dǎo)致污染后更多地采取了垃圾分類和回收,垃圾量大幅度減少,有的甚至減少一半以上。很多民眾反對建造垃圾焚

17、燒廠，并非為了反對而反對，而是想和政府一起尋找妥善處理垃圾之道,“既有破又有立”。他們所謂的“立”就是全面推進(jìn)分類焚燒。垃圾分類和減量化應(yīng)該是垃圾焚燒廠建設(shè)的前置條件。眾多的中國城市在這個條件幾乎完全不具備的情況下，盲目建設(shè)大量焚燒廠，最終將導(dǎo)致焚燒危害加大，焚燒效率偏低。一旦將來開展垃圾減量化，焚燒能力可能大量過剩，會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。我國的垃圾分類口號已經(jīng)喊了很多年，但是效果并不理想。盡管大部分地區(qū)都放置了分類垃圾桶，但目前的分類垃圾筒還只是一種形式，而垃圾最終是否能被分類，關(guān)鍵在于每一類垃圾要與它后面的運(yùn)輸和處理掛鉤，這正是目前國內(nèi)的垃圾分類所缺乏的。做好垃圾分類須須從四個方面著手：第一

18、，關(guān)于垃圾分類的重要性、必要性和具體分類知識的宣傳必須真正做到家喻戶曉、深入人心；第二，對于天天分類包裝垃圾而出現(xiàn)的塑料垃圾袋用量倍增的情況，應(yīng)該制定出符合環(huán)保和實(shí)際情況的具體措施；第三，有關(guān)部門必須保證經(jīng)過分類的垃圾能夠最終真正實(shí)現(xiàn)分類處理，不得出現(xiàn)裝運(yùn)過程中的再次混合處理；第四，必須明確規(guī)定執(zhí)罰的主體、執(zhí)罰的具體細(xì)則以及對執(zhí)罰本身的監(jiān)督機(jī)制，使執(zhí)罰規(guī)定具有可操作性。巴西垃圾分類箱形成完善的垃圾處理市場：目前，中國城市現(xiàn)行的垃圾處理大都還是由政府包干，采取非盈利性的收費(fèi)。由此導(dǎo)致的結(jié)果是，垃圾處理費(fèi)用連年攀高，許多地方政府不堪重負(fù)。由于物質(zhì)生活水平的提高，國內(nèi)不少城市的居民已越來越重視環(huán)境質(zhì)量，與市場經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的“污染者付費(fèi)”的思想已逐漸被社會所接受。因此，建立新的垃圾收費(fèi)制