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摘 要:我国城市化发展不断推进,城市人口增加,项目数量增多,导致垃圾数量增多出现城市垃圾污染问题日益严重。我国的垃圾年增长率正在逐渐增加,如果不能做好垃圾处理工作,则会导致城市土地资源严重浪费。对此本文结合我国垃圾焚烧发电中存在的问题,提出垃圾焚烧发电技术的合理应用建议,并对其未来的发展趋势进行了探讨,以期能够充分发挥出垃圾焚烧发电技术应用的作用。
关键词:垃圾焚烧发电;应用;发展趋势
引言
卫生填埋、高温堆肥、焚烧处理是处理城市生活垃圾的主要方法。填埋法处理量大、方便易行,但对大气、土壤、地下水等容易造成二次污染。堆肥处理法则要求垃圾有机质含量高,并且该方法使垃圾减量化程度很低,仍需要占用大量土地资源,破坏生态平衡。焚烧法则是处理生活垃圾最有效的方法,该方法占地面积少,垃圾无害化处理彻底,使城市垃圾处理基本上实现了减量化、无害化、资源化。
1.我国垃圾焚烧发电存在的主要问题
垃圾焚烧发电在垃圾减量化、无害化和热能资源利用方面有较大优势,但在发展中还存在一些问题:
(1)大型焚烧发电厂多依赖国外进口设备,建设成本较大,运营负担重,目前垃圾焚烧发电厂的建设成本约为40-70万元/t,严重影响垃圾发电项目的盈利能力。
(2)我国垃圾管理水平较低,全民环保意识不高,目前仍通过混合收集清运进行垃圾收集,这导致垃圾成分复杂,搀杂大量不可燃成分,垃圾热值低,对垃圾焚烧的稳定性产生一定影响。
(3)垃圾焚烧后尾气中有毒有害物质需要加以控制。尾气处理不善容易造成二次污染,需要按照国家相关规定进行尾气处理,控制排放指标在合格范圍内。
(4)垃圾焚烧发电的相关产业政策还不完善,垃圾处理费用的收取仍不能完全到位,因此,还需依赖财政补贴和较高电价完成垃圾焚烧发电厂的运作。
2.关于垃圾焚烧发电技术合理应用的建议
2.1重新制定垃圾焚烧发电厂的排放标准
我国的垃圾焚烧发电厂排放标准是2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,与欧洲国家标准相差较多。其中二噁英类排放限值我国为1TEQ-ng/m3,而欧盟为0.1TEQ-ng/m3。由于焚烧过程不透明,存在厂家偷工减料的现象,焚烧质量无从保证。根据中科院大连化学物理所和中科院研究生院对国内19家垃圾焚烧厂历时1年调研二噁英排放情况发现,16%的厂家达不到我国标准,70%的厂家达不到欧洲标准。检测分析显示,19个样本焚烧炉的二噁英/呋喃物质的排放量在0.042-2.461TEQ-ng/m3,平均值为0.423TEQ-ng/m3,远高于欧盟标准。为了垃圾焚烧发电产业的健康发展和人民群众的健康,有必要重新制定严格的新标准。
2.2严格要求规模及工艺
垃圾焚烧发电厂必须具有一定的规模,这样才能实现其可持续生产的目的,如果规模不够,不仅不能盈利,还要财政补贴,也没有足够的资金来采用更加先进的工艺设备,其排放的污染物也很难达到国家的排放标准。新建焚烧发电厂应优先选用成熟技术,审慎采用目前尚未得到实际应用验证的焚烧炉型。其中基本技术要求:生活垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧,二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2s,焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。
2.3规范生活垃圾处理企业环境管理
生活垃圾处理企业要建立污染排放日常监测制度,定期向环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门报告运行情况,监测结果要向社会公开。新建生活垃圾焚烧设施必须安装自动监测系统,对燃烧温度等主要运行工况和烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放情况进行实时监测,并在企业主要出入口附近等显著位置设立显示屏,向社会公示监测数据。自动监测系统应当与环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门联网。
2.4健全垃圾分类与回收处理机制
垃圾分类与回收处理不仅可以减少可利用资源的浪费,使得垃圾焚烧的成本降低,燃烧效率更高,而且燃烧过程中产生的污染物也会减少。90%的垃圾可以回收并重新利用,如能将垃圾分类与回收做到极致,不仅能够提高原料利用率,减少不必要的浪费,而且将从根本上减少垃圾焚烧发电厂与填埋场的建设。应将垃圾分类与回收和垃圾焚烧发电更好地结合起来,垃圾焚烧发电的前提是必须做好垃圾分类与回收工作。
2.5项目全过程必须公开透明
在项目立项、选址、环境评估等全过程中,必须做到公开透明。应充分注意公众的广泛性与代表性。在公众知情的情况下开展环评工作,告知公众该项目的有关信息,主要的环境影响、影响范围和程度。
3.我国生活垃圾发电技术的发展趋势
循环流化床燃烧技术是20世纪70年代逐渐发展起来的先进燃烧技术,由于具有对低热值燃料的适应性和优异的环保性能,在常规及劣质燃料燃烧领域迅速发展、成熟。以中国科学院、清华大学、浙江大学等为代表的中国流化床燃烧技术学派开展了大量循环流化床燃烧技术的应用研究,为该技术拓展到垃圾焚烧领域奠定了坚实的基础,是国内自主研发、完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术。流化床焚烧项目由于建设成本低、环保性能良好而在国内垃圾焚烧发电行业占据半壁江山。
从世界上垃圾焚烧技术的发展趋势来看,已经把降低二次污染、提高环保水平作为评价焚烧技术优劣的优先原则。中科院生态环境研究中心在焚烧中对二噁英类物质的控制技术领域处于世界领先地位,并通过中科集团、北京中科通用能源环保有限责任公司在实际项目中进行了试验。中科通用建设的生活垃圾焚烧设施,以山东泰安项目为例,2009年8月投产后,分别于当年11月和次年1月进行了烟气二噁英类物质浓度监测,结果分别为平均0.034TEQ-ng/m3和0.009TEQ-ng/m3,其余各项环保监测指标完全满足国家规定的排放要求,处于国内领先水平。
污泥和垃圾混烧将是流化床焚烧项目的发展趋势。目前已有不少流化床垃圾焚烧项目掺烧污泥,掺烧的污泥按水分高低分为两种:一种是湿污泥,含水率80%左右;另一种是干污泥,含水率40%左右。根据实际运行经验看,直接掺烧湿污泥,掺烧的量不能太大,20%以下对设备和燃烧状况影响不大,大于20%运行比较困难;而掺烧干污泥,掺烧量多少对设备和燃烧状况影响都不大。所以,干化后的污泥和垃圾一起混烧将是发展趋势。
掺煤量的逐步减少是流化床垃圾焚烧技术的另外一个发展趋势。早期的流化床焚烧项目,由于设备技术不完善、监管不到位和市场混乱等因素,流化床垃圾焚烧炉的掺煤量比较大。随着国内原煤价格的不断高涨,不少企业也积极探索流化床不掺烧煤的垃圾焚烧技术,目前浙江乔司、嘉兴等地已有不掺烧煤的流化床垃圾焚烧发电厂在运行。所以,从长远看,少掺煤甚至不掺煤是流化床垃圾焚烧项目的发展方向。
4.结语
垃圾焚烧发电能够对垃圾进行资源化的处理,能够满足我国现阶段的绿色环保生态保护的相关政策规定。现阶段我国城市垃圾分类逐步细化,垃圾焚烧技术,锅炉余热发电处理技术也逐步提升,使垃圾焚烧产业能够逐渐发展起来,实现城市绿色可持续发展进步的目标。
参考文献:
[1] 方源圆,周守航,阎丽娟.中国城市垃圾焚烧发电技术与应用[J].节能技术,2010,28(1):76-80.
[2] 洪雷,王小文,姬艳梅,等.垃圾焚烧发电技术进展与应用探讨[J].环境卫生工程,2011,019(003):55-57.
[3] 李慕白.垃圾焚烧发电技术概述[J].河南科技,2017:145.
关键词:垃圾焚烧发电;应用;发展趋势
引言
卫生填埋、高温堆肥、焚烧处理是处理城市生活垃圾的主要方法。填埋法处理量大、方便易行,但对大气、土壤、地下水等容易造成二次污染。堆肥处理法则要求垃圾有机质含量高,并且该方法使垃圾减量化程度很低,仍需要占用大量土地资源,破坏生态平衡。焚烧法则是处理生活垃圾最有效的方法,该方法占地面积少,垃圾无害化处理彻底,使城市垃圾处理基本上实现了减量化、无害化、资源化。
1.我国垃圾焚烧发电存在的主要问题
垃圾焚烧发电在垃圾减量化、无害化和热能资源利用方面有较大优势,但在发展中还存在一些问题:
(1)大型焚烧发电厂多依赖国外进口设备,建设成本较大,运营负担重,目前垃圾焚烧发电厂的建设成本约为40-70万元/t,严重影响垃圾发电项目的盈利能力。
(2)我国垃圾管理水平较低,全民环保意识不高,目前仍通过混合收集清运进行垃圾收集,这导致垃圾成分复杂,搀杂大量不可燃成分,垃圾热值低,对垃圾焚烧的稳定性产生一定影响。
(3)垃圾焚烧后尾气中有毒有害物质需要加以控制。尾气处理不善容易造成二次污染,需要按照国家相关规定进行尾气处理,控制排放指标在合格范圍内。
(4)垃圾焚烧发电的相关产业政策还不完善,垃圾处理费用的收取仍不能完全到位,因此,还需依赖财政补贴和较高电价完成垃圾焚烧发电厂的运作。
2.关于垃圾焚烧发电技术合理应用的建议
2.1重新制定垃圾焚烧发电厂的排放标准
我国的垃圾焚烧发电厂排放标准是2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,与欧洲国家标准相差较多。其中二噁英类排放限值我国为1TEQ-ng/m3,而欧盟为0.1TEQ-ng/m3。由于焚烧过程不透明,存在厂家偷工减料的现象,焚烧质量无从保证。根据中科院大连化学物理所和中科院研究生院对国内19家垃圾焚烧厂历时1年调研二噁英排放情况发现,16%的厂家达不到我国标准,70%的厂家达不到欧洲标准。检测分析显示,19个样本焚烧炉的二噁英/呋喃物质的排放量在0.042-2.461TEQ-ng/m3,平均值为0.423TEQ-ng/m3,远高于欧盟标准。为了垃圾焚烧发电产业的健康发展和人民群众的健康,有必要重新制定严格的新标准。
2.2严格要求规模及工艺
垃圾焚烧发电厂必须具有一定的规模,这样才能实现其可持续生产的目的,如果规模不够,不仅不能盈利,还要财政补贴,也没有足够的资金来采用更加先进的工艺设备,其排放的污染物也很难达到国家的排放标准。新建焚烧发电厂应优先选用成熟技术,审慎采用目前尚未得到实际应用验证的焚烧炉型。其中基本技术要求:生活垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧,二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2s,焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。
2.3规范生活垃圾处理企业环境管理
生活垃圾处理企业要建立污染排放日常监测制度,定期向环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门报告运行情况,监测结果要向社会公开。新建生活垃圾焚烧设施必须安装自动监测系统,对燃烧温度等主要运行工况和烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放情况进行实时监测,并在企业主要出入口附近等显著位置设立显示屏,向社会公示监测数据。自动监测系统应当与环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门联网。
2.4健全垃圾分类与回收处理机制
垃圾分类与回收处理不仅可以减少可利用资源的浪费,使得垃圾焚烧的成本降低,燃烧效率更高,而且燃烧过程中产生的污染物也会减少。90%的垃圾可以回收并重新利用,如能将垃圾分类与回收做到极致,不仅能够提高原料利用率,减少不必要的浪费,而且将从根本上减少垃圾焚烧发电厂与填埋场的建设。应将垃圾分类与回收和垃圾焚烧发电更好地结合起来,垃圾焚烧发电的前提是必须做好垃圾分类与回收工作。
2.5项目全过程必须公开透明
在项目立项、选址、环境评估等全过程中,必须做到公开透明。应充分注意公众的广泛性与代表性。在公众知情的情况下开展环评工作,告知公众该项目的有关信息,主要的环境影响、影响范围和程度。
3.我国生活垃圾发电技术的发展趋势
循环流化床燃烧技术是20世纪70年代逐渐发展起来的先进燃烧技术,由于具有对低热值燃料的适应性和优异的环保性能,在常规及劣质燃料燃烧领域迅速发展、成熟。以中国科学院、清华大学、浙江大学等为代表的中国流化床燃烧技术学派开展了大量循环流化床燃烧技术的应用研究,为该技术拓展到垃圾焚烧领域奠定了坚实的基础,是国内自主研发、完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术。流化床焚烧项目由于建设成本低、环保性能良好而在国内垃圾焚烧发电行业占据半壁江山。
从世界上垃圾焚烧技术的发展趋势来看,已经把降低二次污染、提高环保水平作为评价焚烧技术优劣的优先原则。中科院生态环境研究中心在焚烧中对二噁英类物质的控制技术领域处于世界领先地位,并通过中科集团、北京中科通用能源环保有限责任公司在实际项目中进行了试验。中科通用建设的生活垃圾焚烧设施,以山东泰安项目为例,2009年8月投产后,分别于当年11月和次年1月进行了烟气二噁英类物质浓度监测,结果分别为平均0.034TEQ-ng/m3和0.009TEQ-ng/m3,其余各项环保监测指标完全满足国家规定的排放要求,处于国内领先水平。
污泥和垃圾混烧将是流化床焚烧项目的发展趋势。目前已有不少流化床垃圾焚烧项目掺烧污泥,掺烧的污泥按水分高低分为两种:一种是湿污泥,含水率80%左右;另一种是干污泥,含水率40%左右。根据实际运行经验看,直接掺烧湿污泥,掺烧的量不能太大,20%以下对设备和燃烧状况影响不大,大于20%运行比较困难;而掺烧干污泥,掺烧量多少对设备和燃烧状况影响都不大。所以,干化后的污泥和垃圾一起混烧将是发展趋势。
掺煤量的逐步减少是流化床垃圾焚烧技术的另外一个发展趋势。早期的流化床焚烧项目,由于设备技术不完善、监管不到位和市场混乱等因素,流化床垃圾焚烧炉的掺煤量比较大。随着国内原煤价格的不断高涨,不少企业也积极探索流化床不掺烧煤的垃圾焚烧技术,目前浙江乔司、嘉兴等地已有不掺烧煤的流化床垃圾焚烧发电厂在运行。所以,从长远看,少掺煤甚至不掺煤是流化床垃圾焚烧项目的发展方向。
4.结语
垃圾焚烧发电能够对垃圾进行资源化的处理,能够满足我国现阶段的绿色环保生态保护的相关政策规定。现阶段我国城市垃圾分类逐步细化,垃圾焚烧技术,锅炉余热发电处理技术也逐步提升,使垃圾焚烧产业能够逐渐发展起来,实现城市绿色可持续发展进步的目标。
参考文献:
[1] 方源圆,周守航,阎丽娟.中国城市垃圾焚烧发电技术与应用[J].节能技术,2010,28(1):76-80.
[2] 洪雷,王小文,姬艳梅,等.垃圾焚烧发电技术进展与应用探讨[J].环境卫生工程,2011,019(003):55-57.
[3] 李慕白.垃圾焚烧发电技术概述[J].河南科技,2017:145.