垃圾焚烧发电遭遇困境

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  处理垃圾最好的方法首选应该是减量化,比如限制包装、废品回收、旧货交易、净菜进城等等;第二是资源化,焚烧可以发电,尽可能变成资源;第三个对策是无害化,垃圾处理不能二次污染,尽可能把污染控制在安全范围内,不能对人群、环境造成实质性伤害。
  据美国《纽约时报》4月29日报道,挪威首都奥斯陆面临一个新问题:缺垃圾。眼下,奥斯陆正打算开拓美洲市场,从美国“进口”垃圾。
  就在中国大部分城市相继爆出“垃圾围城”难题的同时,一些垃圾处理产业发达的欧洲国家却正在疯狂地从世界各地进口垃圾。其实不止挪威,北欧国家尤其是瑞典,每年都要从国外进口多达数十万吨垃圾,并为此展开激烈的垃圾争夺战。
  全球抢垃圾的北欧国家
  拥有约140万人口的挪威首都奥斯陆正为垃圾匮乏犯愁。对它来说,没有垃圾就意味着没有燃料,城市供暖甚至供电不足也就接踵而至。
  挪威资源并不短缺,它是世界十大油气出口国之一。近十年来,挪威积极推动再生能源,垃圾焚烧供暖供电产业在国内迅速发展。据悉,首都奥斯陆一半的供暖来自垃圾焚烧。
  虽然奥斯陆已从英国、爱尔兰等国进口不少垃圾,但仍远远不够,眼下只好将眼光瞄准美国。奥斯陆废弃物处理高级顾问海格·鲁斯认为,“用海运从美国进口垃圾的成本不高,是笔不错的买卖”。
  事实上,奥斯陆有不少竞争对手,其他北欧城市,如瑞典首都斯德哥尔摩等也都疯狂地进口垃圾。数据显示,北欧人一年产生的垃圾总量为1.5亿吨,但北欧供暖、供电公司对垃圾的需求量为每年7亿吨,缺口达到5.5亿吨。瑞典已于去年宣布,将每年从国外进口80万吨垃圾,用于冬季供暖。
  报道称,北欧是全球垃圾处理技术水平最高的地区,其中又以瑞典的垃圾处理体系最完善。
  几乎每个瑞典人都知道“垃圾就是能源,4吨垃圾等于1吨石油”,而这一切都得益于瑞典先进的垃圾处理循环系统。
  欧盟数据统计委员会2012年公布的数据显示,瑞典人制造的生活垃圾中,被填埋的非可再生垃圾只占1%,36%可得到循环利用,14%再生成化肥,另外49%被焚烧用来发电供热。另据瑞典环保部门2008年数据显示,瑞典通过垃圾焚烧可为81万户家庭供暖,占全瑞典供暖能量的20%,此外剩余部分能量为25万户中等大小的家庭提供日常电能。
  以能源转化为例,瑞典事实上是欧盟中垃圾焚烧比例最高的国家之一,其一半的垃圾进入了焚烧炉,产生的热量再被充分利用。以第二大城市哥德堡为例,全市约有1/2的暖气供应来自垃圾焚烧产生的余热。
  垃圾焚烧发电处理技术高
  垃圾焚烧发电技术已经有100年了,作为国际上普遍使用的垃圾处理方式,焚烧处理环保效益远高于填埋。
  垃圾进行焚烧后,体积将缩减90%以上,且烧结物可作为建筑材料或回填材料等使用。而填埋作为垃圾处理主要方式,它所产生的污染问题、安全问题、占地对土地资源的破坏问题,对于土地资源稀缺的北京根本承受不了,这种做法不科学、不可持续。
  北京市市政市容管理委员会副总工程师王维平表示,“同样填埋厂要用一千亩地,焚烧厂用八十亩地就够了,最重要的是节约土地。把垃圾填埋后的土地称为‘零残值’,填埋时间长了土地就不能使用。尽管填埋下面做了防渗,但一二十年的防渗保险期之后,还是会污染地下水。此外,垃圾填埋冒的填埋气是以‘甲烷’为主的气体。甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍。一立方米甲烷产生的温室效应相当于21立方米的二氧化碳。”
  据悉,目前北京市已建的高安屯一期垃圾焚烧发电厂处理能力为1600吨,加之在建的二期,处理垃圾预计每天共3200吨。在建的垃圾焚烧发电厂包括海淀区大工村、顺义区南宫焚烧厂等。
  在王维平看来,北京一天产生的垃圾是1.6万多吨,而焚烧发电占末端处理比例上升到50%以上。
  垃圾焚烧发电技术,是通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾,再通过蒸汽轮机发电机组发电。
  王维平说,简单地说,就是把垃圾卸到能装7000吨的很深的垃圾料坑里,用“抓斗”来回抓垃圾,把混乱的垃圾成分捣匀了。比如丰台区的垃圾多是土,海淀区多是纸类物质,运到鲁家门要把它们‘捣匀’的过程其实也就是控水的过程,七天内垃圾的丢水率为四分之一,每天进4000吨才能保证3000吨入炉的量,“抓斗”来回再一抓,同时往炉内吸风,防止臭气往外冒,臭气在炉子里经过一千多度的高温,出来就没什么味儿了。当炉子烧到一千度时,还有除尘的过程和急冷过程,就是用石灰水、活性炭和布袋(像吸尘器里的布袋)除尘,燃烧后不会冒白烟。最后通过热能转化为蒸汽,推动涡轮机转动,带动发电机产生电能。
  日本在海啸之后,宁可放弃核电,也没有人置疑“垃圾焚烧发电”。在日本东京建立了25个垃圾焚烧发电厂,都在市区里面,它们已经拥有了稳定成熟的工业化技术。我国垃圾焚烧发电现在的主要设备也都是国外的,大多数来自欧洲。
  王维平说,“有些人简单地把这种燃烧垃圾理解为冒黑烟,把固体污染变成气体污染。但是,垃圾焚烧的核心技术和主体投资,是在烟气净化上。比如十个亿的投资有六个亿是在烟气净化上,它的净化水平要比一般烧煤、烧油的炉子干净得多,焚烧要求是非常苛刻的。”
  恶名昭彰的还是二口恶英
  对于一些不可用生物技术处理的垃圾,瑞典工厂则通过垃圾焚烧技术消化它们。但垃圾焚烧会产生烟气排放和固体残渣,如果处理不当会对环境造成很大的影响。随着公众对环境关注日益提高,瑞典出台了一系列严格的环境标准和法规,全国27个垃圾焚化厂中的20个进行了技术升级或重建,其余7家由于无法达到标准而最终陆续被拆除。通过一系列的技术投入,与1980年相比,瑞典的废气排放减少了90%,目前瑞典垃圾焚烧厂的有害气体排放已大幅下降至安全水平。
  日本的居民对于垃圾焚烧技术比较了解,政府也做着宣传工作,以及长期的流行病学研究证明,经过改进的技术,确认癌症的发生率和其它地方没有区别,也就是没有致癌的风险,所以这项技术日本人可以接受。东京的垃圾焚烧炉都在市区里,而且一墙之隔就是学校。   在中国,同样的垃圾“焚烧”发电却因可能释放二口恶英等污染物质而饱受民众诟病。
  垃圾焚烧有关的污染物质当中,最恶名昭彰的就是二口恶英。国际上认识二口恶英污染物是在1992年,当时发现垃圾焚烧发电厂周围癌症的发生率比别的地方偏高。
  “二口恶英”实际上在垃圾焚烧低温燃烧情况下,特别是高分子材料,比如塑料在摄氏320-820度焚烧,会产生十几种呋喃类物质,呋喃类有明确的致癌物质。环境学者早已指出,垃圾焚烧产生二口恶英有一个必要条件,就是含有氯元素。而垃圾当中的那些未经分离出来的塑料袋等含氯塑料制品和含盐分较多的厨余垃圾,正是产生二口恶英的“罪魁祸首”。
  王维平表示,“现有的垃圾焚烧技术解决了这个污染问题。首先,炉温保持1000度,即820度以上,就不会再产生二口恶英;另外,后期急冷过程,从820度以上降到320度以下的降温过程怕二次合成二口恶英,就要急冷喷液氮,急冷就是三秒钟从1000度就变成320度以下。”
  垃圾焚烧发电之前要做好分类
  我国垃圾焚烧的质疑声音也很高,因为污染排放的监测并不具代表性,即使是目前的污染排放量也无法确切知道。
  中国人民大学环境学政策与环境规划研究所所长宋国君告诉记者,“垃圾焚烧要经得起同行的检验、经得起公众的推敲,不是说焚烧厂都达不到标准,而是说垃圾处理厂应实时把数据公布了。”
  “日本的垃圾进行分类之后塑料的含量已经很少了,日本垃圾焚烧能达标,排放监管严格得多,信息也公开。”宋国君说。
  生活垃圾说到底要通过减量化、安全填埋处置、城市的公共服务去做,在宋国君看来,“垃圾如果不分类就去焚烧,焚烧的代价很高,排放又会造成污染。京津冀大气污染这么严重,没有垃圾分类就没有焚烧的必要,也可以说它都可以关闭。”
  居民是生活垃圾的产生主体,应承担生活垃圾处置的部分责任。焚烧运营成本高,而居民生活垃圾可以实现“零废弃”。
  宋国君举例,“比如在台北市首先是家庭分类,先是厨余可回收物和其它垃圾分开,当地建立一个生活垃圾积金,专业垃圾袋要到超市购买。学校、机构的垃圾更要分类。”
  此外,焚烧技术中回收过程里缺少分类,也有一些缺憾。宋国君说,“因为我们的垃圾不分类、厨余水分很多,要增加好多油才能烧,不是想象中很多热量,所以不添油垃圾烧不了。”
  “垃圾焚烧炉中添加的重金属热值比较低,需要加一些柴油等助剂,让它充分燃烧,不充分燃烧,可能会产生有毒气体。”北京环境卫生协会理事王自新说。
  垃圾回收体系自身的缺陷制约了整个体系的建设。为了有效进行垃圾源头分类,2010年,王自新曾在北京的一些社区开展过“零废弃”垃圾分类工作,可以对垃圾进行固液分离,最后把垃圾压缩成一个方便运输的小方块,回收环节非常简单,可惜回收方面没有专业资质,最后被迫停止。
  “个人认为,垃圾分类如果分类源头做不好,后期将无法执行。”王自新说。
  从源头上减量才是良策
  在挪威这场“争夺战”中,挪威环保组织专家指出:“从环保的角度出发,这存在一个巨大的问题,它会迫使人们产生越来越多的垃圾,直到超出处理能力。”
  解决垃圾最好的方法不是燃烧,也不是填埋,最好是少产生垃圾。东京等城市垃圾都是负增长,一年比一年少。
  “处理垃圾最好的方法首选应该是减量化,比如限制包装、废品回收、旧货交易、净菜进城等等;第二是资源化,焚烧可以发电,尽可能变成资源;第三个对策是无害化,垃圾处理不能二次污染,尽可能把污染控制在安全范围内,不能对人群、环境造成实质性伤害。”王维平说。
  一个城市要有蔬菜、粮食、能源、物资等各种供应,同样也有城市的“排泄”,如垃圾、污水。
  王维平强调,从成本上来看,垃圾焚烧也不划算。为了防止频繁地起炉、停炉产生二口恶英,一台焚烧炉要烧大概半年、八个月才能停一次。而国产的设备焚烧炉水平差一些,三个月就得停,容易出故障,无疑会增加污染的可能性。
  不仅如此,尤其当民众意识到尽可能少地产生垃圾时,前期巨额投资的焚烧炉发电设备将会成为一些废铁搁置,垃圾焚烧炉发电设备能用20年,以门头沟区鲁家山为例,使用的是国外的设备,价格昂贵,大概投入20多亿元。
  “我国台湾和日本都出现过此类关闭焚烧炉的前车之鉴。希望有一天我们不会像挪威一样缺少垃圾。”王维平说。
  对现有垃圾处理设施加强监管,防止二次污染,也是重中之重。王维平提到,“比如焚烧厂该装的设备不装,该用的烟气净化耗材不用、少用或以次充好,如果有失监管,结果才是污染环境”。
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