垃圾焚烧……每每听到这一词便能联想到另外两个关键词语——“垃圾围城”、“邻避事件”。主要因为垃圾焚烧是当下解决垃圾围城最有效也是最热门的处理方式,并且运用垃圾焚烧过程产生的高温热能转化为高温蒸汽,推动涡轮机转动使其能够产生电能,便是所谓的垃圾焚烧发电。邻避事件与垃圾焚烧的话题总是形影不离,邻避事件导致老百姓家破人亡、流离失所也不在少数,该如何彻底解决邻避难题也是当下各地相关部门最为头疼的事情。
我国垃圾焚烧发电起步比较晚,上世纪80年代末才开始引进第一座垃圾焚烧发电机组,随后在全国各地多个城市相继建成并投产,至今已有超过200余座垃圾焚烧厂。
什么是垃圾焚烧,国外是如何处理的?
垃圾焚烧是最适合解决垃圾围城的办法,因为过去传统的垃圾处理方式,即填埋方式需要占用大量场地才可以,有时候还会因为处理不当导致土壤二次污染。而垃圾焚烧则可以将垃圾减少至原体积的20%,因为焚烧是利用高温处理的方式将可燃的生活垃圾焚烧殆尽,可燃废物通过焚烧氧化变成CO2和H2O,焚烧过后的仅剩灰渣等残留物,从而减少垃圾量。
生活垃圾中难免会携带各种病原体,如果仅依靠垃圾填埋的方式处理极有可能侵害土壤导致土壤污染,垃圾焚烧通过高温焚烧可以消灭各种病原体,大大减少传染病的传播。
国外垃圾焚烧的技术相较于我国更有优势。
欧洲各国普遍加强垃圾焚烧处理,欧盟的废物管理最高法令也明确支持和鼓励对垃圾进行垃圾焚烧发电等能源回收项目。若干年前,欧盟生活垃圾年产量近3亿吨,欧盟的400多座焚烧发电、焚烧供热厂的作用下,垃圾焚烧处理量近7千万吨,比前几年增加了近2成,近两年的趋势更是有着翻番的迹象。
美国虽说地大物博,但垃圾焚烧处理系统却是占有着举足轻重的地位,毕竟垃圾焚烧不仅能够有效解决垃圾问题,还可以提供电力、热能,将垃圾转换为能源这种美事,像美国这样的发达国家自然不会扔下。美国的焚烧处理能力是中国的两倍,主要集中在东北部的发达地区。其它20多个州处理生活垃圾同样以垃圾焚烧为主导。
日本,连美国这样幅员辽阔的国家都极力发展垃圾焚烧,日本这样的弹丸之地同样是热衷于垃圾焚烧的发展。日本垃圾焚烧处理一直是高居不下,仅东京市中心便有21座垃圾焚烧厂,其中有七座紧邻日本皇宫。日本从上世纪60年代开始大规模发展垃圾焚烧,到90年代已经能够很好地控制垃圾焚烧所造成的污染。近两年日本焚烧虽说总量有所下降,但是在垃圾分类和垃圾减量化发展的推动下造成的垃圾清运总量也有明显减少。
生活垃圾焚烧的彻底吗?一吨能产多少电能,相较于煤炭能减少多少碳排放?
日常生活中所产的生活垃圾相当于目前普通煤炭的四分之一,具体热值在每公斤4200千焦,稳定燃烧过程可以不需添加助燃材料便可以不断燃烧,辅料诸如煤炭、油、天然气等。我国人口之多,所产生的垃圾固然是“源源不断”,并且能够彻底焚烧生活垃圾,焚烧后的残渣是一种密实、不腐败的无菌物质。
垃圾焚烧是目前国际和国内较为推崇的生活垃圾处理方式,不仅能够提供垃圾处理办法,还能利用焚烧热能产生电能和热能,可谓是符合了循环经济的要求。目前国内焚烧发电技术可以发电电量约为250-350kw.h/t,每吨生活垃圾焚烧发电节约标煤81-114kg、节能减排202-283kg二氧化碳。
什么样的城市适合垃圾焚烧,这些技术主要有哪些?
以往在处理生活垃圾时会采用填埋、堆肥等方式,但是由于城市生活垃圾的产量不断增加,以上两种方式已经不足以满足。垃圾焚烧处理势必是垃圾产量较大的城市必备之选,所以比较发达的地区和城市采用焚烧处理的方式会比较多。垃圾可以焚烧获得电能、热能等资源,还可以节省土地资源的利用。
我国目前主要有机械炉排炉和循环流化床两种焚烧处理技术。
机械炉排炉技术的特点:应用历史长久,技术成熟。垃圾不需要预处理,故障率低,年运行时间长,处理能力较大。稳定燃烧过程中不需要添加辅助燃料,飞灰产生量较少,在国外和国内都有广泛的业绩,全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术。
循环流化床技术:在垃圾焚烧处理领域的应用时间较短,目前还处于技术探索期。目前国内的循环流化床运行时需要消耗不可再生的煤,并且对煤块的颗粒大小有一定要求,必须先将煤块加工破碎后才能由给煤设备送入炉膛。同时由于其技术特点,循环流化床在垃圾焚烧处理前需要对垃圾进行分选、破碎等预处理,在预处理和厂内的输送过程中容易造成污水以及臭味的外泄,对环境造成二次污染。
垃圾焚烧后热能如何利用,产生的废气废渣该如何处置?
如前文所述,生活垃圾可以充分焚烧,可以替代普通煤炭作为燃料,燃烧过程中可以产生热能继而可以发电、供热能。从而不但缓解了垃圾围城的苦恼还可以产生再生资源,不仅节约煤炭燃油,还可以弥补供电不足等问题。
生活垃圾焚烧发电所排出的废气主要来自于焚烧炉的烟气,烟气内所含的主要污染物为粉尘、氯化钠、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氟化氢、有机污染物、二恶英及重金属等。通过一定处理的烟气处理等高度自动化过程,可以使焚烧而排出去的原始污染物浓度降低到最低。烟气通过净化处理后排入大气前会使用烟气检测仪,监测每条焚烧线的烟气指标。
废渣:焚烧炉产生的废渣是生活垃圾在焚烧炉中经过高度焚烧后分解、氧化和钝化而成的,主要有玻璃、金属和各类无机物。残余物主要看垃圾成分而定,主要成分为氧化锰、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、三氧化二铁、废金属以及未燃尽的有机物。垃圾焚烧产生的炉渣经过高温无害化处理,再经过磁选等分离出废钢铁等废旧金属后,对炉渣进行综合利用,可用作铺路的垫层、填埋场覆盖层的材料和制作免烧砖等等,炉渣综合利用率可达98%,不能综合利用部分送至填埋场填埋。
飞灰:飞灰中含有重金属及二恶英等有害物。飞灰本是危险废物须单独收集,不得混合其他生活垃圾和炉渣,不得长期储存、建议处理、排放。必须经过严格的稳定化固化处理,采用密闭收集和运输等方式,检验出毒性报告后方可送至填埋场填埋。
垃圾焚烧后的二恶英是什么,为什么会有,可以控制和排放吗?
二恶英实际上是二恶英类的一个简称,它指的并不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类共210种化合物,这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味、毒性严重的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累。
二恶英在生活垃圾焚烧过程中主要有以下几种途径产生:
生活垃圾自身含有二恶英,二恶英具有热稳定性,尽管发部分经过高温燃烧可以分解出来,但是还是有一部分会随烟气排出。有些含有氯前体物的垃圾经过燃烧会生成二恶英,前体物包括聚氯乙烯(塑料)、五氯苯酚(纺织品、皮革制品等)等。燃烧不充分或烟气产生过未燃尽物质,经过高温燃烧后分解的二恶英遇到适量触媒物质(重金属、铜等)将重新生成。
垃圾焚烧厂的臭味可以控制吗?
生活垃圾焚烧是将有机物的腐烂分解,产生恶臭是难免的,有些恶臭来自原始垃圾和倾倒过程中散落的垃圾。控制垃圾恶臭可以取密闭运输、密闭倾倒、密闭处理、定期检测臭气浓度、厂区多种植高达乔木以减少恶臭影响。