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大連垃圾焚燒發電廠位于大連市甘井子區,焚燒垃圾量1500t/d,利用余熱發電,配置3臺中溫中壓余熱鍋爐和2臺汽輪發電機組,汽輪機排汽冷卻方式采用直接空冷系統(ACC)。該工程地處北溫帶,屬大陸性氣候,且具有海洋性氣候特征,大氣環流以西風帶和副熱帶系統為主,加上一面依山、三面靠海的地理環境影響,季風明顯、風力較大,是我國東北地區風速較大的地區之一,極端最低氣溫為-21.1℃,對直接空冷系統采取防凍措施是非常必要的。
1直接空冷系統概述
大連垃圾焚燒發電廠主體廠房布置如圖1所示。該廠直接空冷系統工藝流程為:來自余熱鍋爐的新蒸汽經汽輪機做功后進入排汽裝置,再排入排汽管道,當排汽管道爬升到一定高度時,分成3支蒸汽分配管道(單臺機組),向6個空冷冷凝單元的蒸汽聯箱分配蒸汽(如圖2所示)。空冷冷凝單元由順流管束和逆流管束組成,冷凝管束以近60°成“Λ”型結構布置(如圖3所示)。順流管束組成的冷凝器是空冷系統的主要冷凝部分,約70%~80%的蒸汽在順流管束被凝結為冷凝水,設置逆流管束部分主要是為了將未凝結蒸汽和不凝結氣體凝結和排出,防止系統內部的某些局部形成“死區”,避免在冬季低溫條件下運行時發生管束凍結。空冷島正對汽機房以2×6形式共配置12臺軸流風機(如圖4所示),布置于空冷冷凝單元底部,強制通風使空氣外掠過凝汽器表面,蒸汽在凝汽器內部被冷凝為凝結水,由管束底部的集液聯箱收集,最終匯至熱井。抽真空管道引自逆流管束頂部,使空氣及不凝結氣體經由水環真空泵(布置于汽機房內)排出。
2產生冰凍原因分析
垃圾焚燒發電廠與常規火力發電廠不同,其特點是以垃圾處理為主,汽輪發電機組采用“機隨爐”的運行方式。由于垃圾熱值存在不穩定性,鍋爐的產汽量會實時變化,汽輪機組運行隨之波動,因此空冷系統在冬季低溫條件下運行調節不及時,將會導致發生冰凍事故。直接空冷系統的空冷島布置于室外,靠近發電廠房,空冷凝汽器直接暴露在自然環境中,其整體散熱能力主要取決于空氣的干球溫度。如果空冷系統設計配置不合理,冬季低溫運行條件下,會引起冷凝水過冷度過大,若氣溫繼續下降,不及時采取措施就會發生冰凍事故[1]。輕者使管束的傳熱性能大大降低,重者使管束內部通道堵塞,導致真空下降,造成機組停機,更有甚者會發生管束變形、爆裂,造成永久性傷害。究其根源,發生冰凍事故的根本原因是,低溫環境條件下,空冷島的整體換熱能力遠遠超過機組的排熱負荷,蒸汽在前部管束已凝結為冷凝水,在后部管束被繼續冷卻形成結冰現象[2]。這種情況已在國內外的直接空冷機組運行中發生過,所以對寒冷地區的直接空冷系統防凍措施需要引起足夠的重視。
3采取的防凍措施
3.1工程設計方面[3-6]
3.1.1翅片管的選取目前,常用的有單排管、雙排管、三排管。大通徑扁平管蛇形翅片單排管,通徑較大,即管內蒸汽流通面積大,有利于汽液分離和管束的防凍,管內外的介質流動阻力小,換熱及防凍效果好,管外沒有積灰死角,便于沖洗,適合灰塵大的環境,清洗水壓低,管的豎向截面抗彎能力強,不需要另設支撐框架,管束質量輕,節省平臺型鋼用量及平臺下部土建費用,目前采用的較多,本工程采用的空冷凝汽器形式為大通徑扁平管蛇形翅片單排管。
3.1.2管束順逆流比按照氣流與凝結水的流動方向,空冷凝汽器分為順流段、逆流段2個部分。順流段(簡稱K):蒸汽由蒸汽分配聯箱自上而下進入翅片管束,與凝結水流向相同進入下聯箱。逆流段(簡稱D):將在順流段未被冷凝的蒸汽通過下聯箱自下而上進入翅片管束,與凝結水流向相反。順、逆流混合單元,即空冷冷凝單元內由順流管束和逆流管束共同組成(如圖3所示),簡稱K/D結構。理論上不凝結氣體的含量比較少,逆流段的冷卻面積可較小,但是為了有效防凍,將逆流段的冷卻面積增大,空冷凝汽器廠家根據工程所在地氣候條件通常選取值范圍2∶1~6∶1。本工程的K/D最終選取值為5∶2。
3.1.3風機的調速方式選取為了對冷卻風量進行合理控制,風機通常配備單速電機、雙速電機、變頻調速電機。采用單速電機,不利于風量調節,通
常是風機臺數較多的大型空冷機組采用該形式,目前已較少用。雙速電機可全速通風,又可以半速供應小風量,也常用在風機臺數較多的大型空冷機組。采用變頻調速風機可以根據風溫變化及時合理調節送風量,也節約了能耗,目前采用的較為普遍。本工程地處海邊,受一定海風的影響,12臺風機均采用變頻調速,夏季可超速運行至110%,抵抗大風影響;冬季送風量調節靈活,防凍效果好。
3.1.4合理分配蒸汽流量在排汽管道與各蒸汽分配支管的銜接處、各蒸汽分配管道轉彎處,加裝結構優化的導流板(如圖2所示),既降低了管道壓降,又使各空冷冷凝單元的蒸汽流量分配均勻。這樣,管束內蒸汽壓降比較穩定,各空冷冷凝單元的局部管束不會因蒸汽流量分配不均勻導致冰凍。
3.1.5設置真空蒸汽隔離閥門在每臺機組空冷冷凝單元單列蒸汽分配管上設置1個電動真空隔離閥(如圖3所示),當冬季的負荷低于30%時,將閥門關閉,減少投入運行的2個空冷冷凝單元,使剩余4個空冷冷凝單元的冷凝能力與汽輪機的排汽量相適應,減小凝結水的過冷度,可以起到防凍的作用。
3.1.6設置擋風墻在空冷凝汽器平臺四周設置擋風墻(如圖2、3所示),一方面在夏季高溫時可防止熱風回流,提高機組出力;另一方面,在冬季寒冷氣候條件下,可防止管束受到側向風的影響而出現的冷卻能力不均勻,壓力分布不均勻以致最后結冰,這在已經運行的電廠得到過證實。本工程的擋風墻設置是從空冷平臺到水平蒸汽分配管的管頂0.5m處。
3.2運行管理方面[7-10]
3.2.1保證最低蒸汽流量安裝電動真空隔離閥,冬季低溫條件下可以關閉單列2個冷凝單元,保持另外4個冷凝單元運行。冷啟動條件下,需要保證最低蒸汽流量,其與環境氣溫的關系見表1。
3.2.2凝結水溫度、逆流管束頂部真空抽氣口溫度的監視環境溫度低于2℃時,當冷凝器各個管束的凝結水溫度下降到設定值,則自動調整該空冷單元的進風量或者停止風機運行,直至凝結水溫度回升。若真空抽氣口溫度降低明顯,也采用與上述同樣的回暖措施。
3.2.3適當提高機組運行背壓如果在關閉全部運行風機的條件下,機組運行負荷仍不能達到空冷系統散熱量,則需要提高機組運行背壓,提高機組排熱量。
3.2.4縮短抽真空時間在冬季冷啟動時,盡可能快速將真空抽至較低的背壓狀態下,增大管內蒸汽流速,縮短蒸汽在管道內的流動和冷凝的時間。
3.2.5啟用備用真空泵如果管束局部發生凍結,啟用備用真空泵,加快抽氣,提高化冰速度。
3.2.6重視技能培訓加強運行管理,提高運行人員操作技能,積累防凍運行經驗。
[關鍵詞]城市垃圾;焚燒;氣體污染;防治;現狀分析;措施探究
【分類號】X51
引言
城市垃圾作為污染城市生活環境的主要方式,嚴重影響到了城市生活環境的質量,而城市生活垃圾焚燒雖然能夠減少這些垃圾的不斷堆積,但是一些不合理的焚燒方式不但不能降低污染程度,反而還會產生一些更加嚴重的有害氣體污染,這些有害氣體借助風力往往會迅速擴散到城市的每一個角落,對人們日常生活的質量帶來嚴重的負面影響。例如近些年來隨著城市垃圾焚燒中的氣體污染,使的越來越多的城市老人都因空氣質量問題而患上一些呼吸道疾病,嚴重危害到整個城市人們的身體健康。目前隨著“可持續化綠色健康發展”發展理念的提出,人們對城市垃圾焚燒也有了新的認識,“到底如何來焚燒垃圾,如何減少焚燒中的氣體污染”已成為環保研究者關注的焦點。另一方面,國家也在逐漸加大對市垃圾焚燒中的氣體污染防治的管理力度,一些新型環保有效的城市垃圾焚燒技術也在不斷地開發和運用,這對城市環境保護是百利而無一害的。
一、我國城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治的發展現狀
目前我國城市垃圾主要的來源是生產垃圾和生活垃圾,包括一些塑料廢品和其它材料。由于這些垃圾材料有助于燃燒,因此城市垃圾焚燒已經成為一種常見的垃圾處理方式,而這種處理方式往往也會給人們的日常生活和身體健康帶來諸多的不便。近幾年由于人們對環境保護意識的提高,國家高度重視環境保護事業,因此在珠海、上海、北京等其它城市垃圾較多的大型城市建立了許多的垃圾焚燒處理廠,據中商情報網數據顯示每年可以減少二氧化硫排放量高達1000多萬噸。另一方面,國家也正在不斷地完善焚燒氣體污染排放標準,并大力開發一些新型的垃圾焚燒廢氣防治處理技術,大大提高了整個防治的實際效果和質量。但是這些好的處理政策和技術只是在那些發達城市得到了很好的落實和運用,而那些二線及以下城市卻還沒有得到足夠的重視,呈現出發展不均勻的現狀。顯然由于氣體污染的特殊性,很難從根本上對氣體污染進行有效地防治。總體說來城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治工作的發展速度較快,但是發展不均勻也是一個制約其發展的主要因素之一,在今后的發展過程中,需要全面進行控制和防治。
二、城市垃圾焚燒中的氣體污染的主要危害
眾所周知在整個垃圾焚燒過程中,常常會產生大量的粉塵、二氧化硫(SO2 )、一氧化碳(CO)、氯化氫(HCL)、氮的氧化物(NO x)等其它污染氣體。這些氣體的來源及危害如下表所示,顯然這些垃圾焚燒所產生的氣體是具有較大危害性的,如果不加以管理和防止,就會給城市生活環境和人體健康帶來不必要的麻煩。
三、城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治措施
要想有一個健康環保的城市生活環境,就需要對城市垃圾焚燒中的氣體污染進行科學有效的防治,其主要的防治措施有:(一)進行防臭處理。城市垃圾由于長時間的堆積腐爛,使其產生高溫,促使腐爛臭氣四處飄揚。故而需要利用密閉式燃燒處理設備來將垃圾集中處理,同時還利用通風設備減少臭氣外溢。(二)減少垃圾焚燒中氣體的產生。首先對垃圾進行分類處理,以避免燃燒時氣體間相互反應,形成二次污染。接著對垃圾燃燒爐進行通氧處理,是整個燃燒化學反應能夠完全進行,以減少一氧化碳、氮的氧化物氣體產生。接著控制垃圾燃燒爐中過量的氧氣,以減少氮的氧化物氣體產生。最后對爐內的尾氣進行處理,主要是利用化學反應原理來進行有效處理,適量使用固硫固氯劑,來使二氧化硫氣體等氣體變成固體物質,以減少其擴散污染。(三)對垃圾燃燒爐中產生尾氣進行分離處理,采用氣體分離技術把各種不同的氣體單獨分離出來,進行二次利用,這樣不僅能夠減少有害氣體的排放,而且還能夠提高能源的利用效率,符合可持續發展的要求。這也是目前最為提倡的城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治處理措施,應該得到廣泛的推廣和使用。(四)使用綠色環保的用品,以減少城市垃圾焚燒的發生率,從產生污染氣體根本原因的角度出發來實施防治。這樣既可以減少氣體污染的來源,而且還能節約資源,完全有利于現代社會環保發展的需求。(五)采用其它城市垃圾處理技術,例如利用高壓壓縮進行填埋、填海處理,或是進行回收二次利用。這樣也能夠減少污染氣體的產生,從側面起到了城市垃圾焚燒中的氣體污染的防治的目的。
四、對未來城市垃圾焚燒處理技術的建議
城市生活垃圾焚燒污染對整個城市建設和發展都會帶來嚴重的影響,這就需要對我國未來城市垃圾焚燒處理技術有一個更好的發展目標和方向。一是要對城市垃圾的產生來源進行嚴格的控制,號召廣大人們群眾使用節能環保的生活用品,以便能夠從根本上防治垃圾焚燒過程的發生。完成這一目標的關鍵就是提高人們的環保意識和新材料開發技術的不斷開發,從而有效減少了城市垃圾的產生。而是要對城市垃圾焚燒處理技術進行提高和完善,目前大多數城市垃圾焚燒處理都是采用直接燃燒處理,不能很好起到防止二次污染的作用,造成處理失效。在這一塊除了通過自己研究還開發新技術外,還可以適量的引用一些國外先進的城市垃圾焚燒處理技術,盡可能的使我國的城市垃圾焚燒處理系統變得更加完善和合理。另外還需要擴大國內的城市垃圾焚燒處理范圍,全面實施無污染、綠色安全的城市垃圾焚燒處理措施。
結束語
現階段普遍提倡節能環保,而城市生活垃圾則是背道而馳,故而需要對其進行合理的處理,否則還會加大其危害程度。城市生活垃圾焚燒是一項既復雜又偉大的環保建設工程,如果處理不得當,就會造成二次污染,失去了環保的實際意義。在今后的城市垃圾焚燒中的氣體污染與防治過程中,需要小心謹慎實施垃圾焚燒處理措施,切記不要以“環保節能”名義隨意來對城市垃圾進行焚燒處理,應該遵循循環利用、生態無害、可持續發展為宗旨,以資源化、無害化、減量化為原則來對焚燒中的氣體污染進行有效的防治。
參考文獻
【關鍵詞】生活垃圾;填埋;焚燒;堆肥;現狀;發展方向
1 生活垃圾處理發展概況
建設部《中國城市建設統計年報》顯示,截止至2005年底,我國垃圾填埋、堆肥和焚燒的無害化處理能力所占比例分別為82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為5.5%,城市垃圾量的增長稍快于城市人口的增長。80年代,人均垃圾產量為0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾產量為0.7~0.8kg/(人·d);21世紀初,垃圾產量預計為0.9~1.0kg/(人·d)。
從近10年來我國城市垃圾處理所發生的變化可以看出,城市垃圾取得的成績和進步是明顯的,特別是先進的垃圾處理技術開始逐步得到應用。例如,在近幾年建設的許多填埋場中,為提高填埋場的防滲水平,采用高密度聚乙烯膜作為防滲材料;為提高填埋作業效率,一些大型的填埋場采用了填埋壓實機;一些城市如杭州、廣州、深圳等的填埋場開始對填埋氣體進行回收利用。
垃圾焚燒處理從無到有,不斷發展。深圳市于1985年從日本三菱重工業公司成套引進兩臺日處理能力為150噸/日的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現代化垃圾焚燒廠。國內一些經濟基礎較好的城市如上海、廣州、北京等都建設了較高標準的垃圾焚燒廠,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進關鍵技術或設備、按照較高污染控制標準來建設的現代化大型垃圾焚燒廠。
堆肥處理是我國城市垃圾處理使用最早也是在早期階段使用最多的方式。堆肥處理主要采用低成本堆肥系統,大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態堆肥。“七五”和“八五”期間,我國相繼開展了機械化程度較高的動態高溫堆肥研究和開發,并取得了積極成果。
當前,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,垃圾處理的水平還很低,從總體上講,城市生活垃圾處理還處于由粗放到處理的發展階段。主要表現為垃圾堆放現象普遍存在,垃圾處理場的二次污染相當普遍。
2 城市生活垃圾特性變化
城市垃圾的構成特性與地理條件、經濟發展水平、居民消費水平、消費結構以及城市居民燃氣率等因素有關。我國城市的垃圾在產量迅速增加的同時,垃圾的構成及特性也發生了很大的變化。
我國地域遼闊,南北溫差大,東西經濟發展不平衡,燃料結構差別大,因此,我國的垃圾成分隨地域而變,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差別也大。但總的趨勢是垃圾中有機物成分在增加,大城市垃圾中有機物接近50%,中等城市垃圾中有機物為30%~40%;無機物在減少,大城市垃圾中無機物為30%~40%,中等城市垃圾中無機物為50%~60%;垃圾成分的不同決定了不同城市采用的處理方法也不同,城市生活垃圾中有機成分占總量的60%,無機物約占40%,其中廢紙、塑料。玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用價值增大,因此隨著今后我國大城市,尤其是北方城市隨著城市燃氣化率的不斷普及,城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。
居民生活水平和消費結構的改變不僅影響城市垃圾的產量,也影響著城市垃圾的成分。尤其是近十年來,隨著改革開放的進一步深化,居民收人不斷增加,人民的生活水平不斷提高,包裝產品的消費,以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。
包裝廢物的快速增長,是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業的快速發展,商品包裝形式越來越繁多,包裝物的種類和數量增加很快,過分包裝和豪華包裝的產品比比皆是,這在大城市尤為突出。一次性的商品被廣泛應用,增加了垃圾的產量。目前我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其體積要構成家庭垃圾的30%以上。
3 城市垃圾處理現狀分析
3.1 主要技術介紹
國內垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法,另外還有熱解、分選回收、綜合處理方法。
3.1.1 填埋
填埋技術作為生活垃圾的傳統和最終處理方法,目前仍然是我國大多數城市解決生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全國共建有356座生活垃圾衛生填埋場,90%(含簡易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋處理。根據環保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環保標準能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛生填埋場三個等級。
1、簡易填埋場(臨時堆場)
基本上沒有考慮環保措施,或僅有部分環保措施,也談不上執行什么環保標準。嚴格來講,目前我國仍有很大部分填埋場屬于這個等級。這類生活垃圾填埋場為衰退型填埋場,在使用過程中它不可避免地會對周圍的環境造成嚴重污染。
2、受控填埋場(準衛生填埋場)
有部分環保措施,但不齊全;或者是雖然有比較齊全的環保措施,但不能全部達標。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝水處理、每天覆蓋等不符合衛生填埋場的技術規范。這類填埋場為半封閉型填埋場,也會對周圍的環境造成一定的影響。
3、衛生填埋場(無害化處理場)
既有完善的環保措施,又能滿足環保標準,為封閉型或生態型的填埋場。由于建設和運行費用目前在我國大部分城市尚難以接受,管理水平也有較大差距,所以真正意義上的衛生填埋場目前在我國仍較少。
3.1.2 焚燒
我國生活垃圾焚燒計數的研究和應用起步于八十年代中后期,全國現有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術應用的現狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產化焚燒設施和綜合型焚燒設施三類。
1、簡易焚燒爐
簡易焚燒爐工程規模較小,主要利用原有的煤窯或磚窯等改造而成,工藝簡單、價格低廉,往往缺乏基本的供風和煙氣處理系統,工作條件差,生活垃圾無法得以充分燃燒、污染物也不能達標排放。這類焚燒爐在我國還有一定的市場,主要在一些中小城鎮應用,由于不能滿足環保標準和燃燒條件,正逐步予以取締。
2、國產化焚燒設施
工程規模中等,生產及配套設施相對比較簡單,主要設備為流化床焚燒爐,建設及運行成本相對較低。目前在江蘇、浙江等地已建成多座國產化生活垃圾焚燒廠,溫州市東莊生活垃圾焚燒廠(爐排爐),紹興市生活垃圾焚燒廠(流化床),無錫市生益多生活垃圾焚燒廠(爐排爐)是其代表。
3、綜合型焚燒設施
綜合型焚燒技術設備,是指把引進技術設備與國產技術設備有機結合起來的垃圾焚燒系統。其關鍵技術和設備從國外引進,工程規模較大,生產及配套設施比較完整,建設及運行成本較高。深圳市市政環衛綜合處理廠,上海市江橋生活垃圾焚燒廠,上海市浦東御橋生活垃圾焚燒廠是其代表。
3.1.3 堆肥
生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。
1、簡易堆肥
工程規模較小、機械化程度低、主要采用靜態發酵工藝、環保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術一般在中小型城市應用較多。
2、好氧堆肥
工程規模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態或半動態好氧發酵工藝、有較齊全的環保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術。
3、厭氧堆肥
工程規模普遍較大,機械化程度相當高,一般采用濕式或干式厭氧發酵工藝,發酵周期可縮短至15~20天后,沼氣收集后可用于發電等,生活垃圾資源化利用率較高,投資及運行費用高于好氧堆肥,占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術在歐洲有較多的應用實例,國內上海等地則還能夠在實施項目。
3.1.4 熱解
熱解法就是把有關固體廢物(或液體廢物)在無氧或少量氧的條件下加熱至800~1000℃,獲得高溫氣體的方法,同時還可以獲得煤(焦油)再作化工原料,關于分解后剩余的以碳為主的殘渣,可以作肥料、填坑物和固體燃料等。熱解可在焚燒溫度低的條件下,從有機物中直接回收燃料油、氣,從資源化的角度論,熱解比焚燒有利。
3.1.5 分選回收
城市生活垃圾分選回收技術較為可靠,資源化效果較好,分選出的資源化物質可以直接回收利用,該技術是許多發達國家基于分類收集基礎上的首選處理技術。該技術選址較為容易,但有一定的噪聲、臭氣污染。城市生活垃圾分選回收技術環境可能存在分選效率低、經濟效益不好的隱患,且分選后有較多殘渣。
【關鍵詞】生活垃圾;填埋;焚燒;堆肥;現狀;發展方向
1生活垃圾處理發展概況
建設部《中國城市建設統計年報》顯示,截止至2005年底,我國垃圾填埋、堆肥和焚燒的無害化處理能力所占比例分別為82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為5.5%,城市垃圾量的增長稍快于城市人口的增長。80年代,人均垃圾產量為0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾產量為0.7~0.8kg/(人·d);21世紀初,垃圾產量預計為0.9~1.0kg/(人·d)。
從近10年來我國城市垃圾處理所發生的變化可以看出,城市垃圾取得的成績和進步是明顯的,特別是先進的垃圾處理技術開始逐步得到應用。例如,在近幾年建設的許多填埋場中,為提高填埋場的防滲水平,采用高密度聚乙烯膜作為防滲材料;為提高填埋作業效率,一些大型的填埋場采用了填埋壓實機;一些城市如杭州、廣州、深圳等的填埋場開始對填埋氣體進行回收利用。
垃圾焚燒處理從無到有,不斷發展。深圳市于1985年從日本三菱重工業公司成套引進兩臺日處理能力為150噸/日的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現代化垃圾焚燒廠。國內一些經濟基礎較好的城市如上海、廣州、北京等都建設了較高標準的垃圾焚燒廠,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進關鍵技術或設備、按照較高污染控制標準來建設的現代化大型垃圾焚燒廠。
堆肥處理是我國城市垃圾處理使用最早也是在早期階段使用最多的方式。堆肥處理主要采用低成本堆肥系統,大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態堆肥。“七五”和“八五”期間,我國相繼開展了機械化程度較高的動態高溫堆肥研究和開發,并取得了積極成果。
當前,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,垃圾處理的水平還很低,從總體上講,城市生活垃圾處理還處于由粗放到處理的發展階段。主要表現為垃圾堆放現象普遍存在,垃圾處理場的二次污染相當普遍。
2城市生活垃圾特性變化
城市垃圾的構成特性與地理條件、經濟發展水平、居民消費水平、消費結構以及城市居民燃氣率等因素有關。我國城市的垃圾在產量迅速增加的同時,垃圾的構成及特性也發生了很大的變化。
我國地域遼闊,南北溫差大,東西經濟發展不平衡,燃料結構差別大,因此,我國的垃圾成分隨地域而變,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差別也大。但總的趨勢是垃圾中有機物成分在增加,大城市垃圾中有機物接近50%,中等城市垃圾中有機物為30%~40%;無機物在減少,大城市垃圾中無機物為30%~40%,中等城市垃圾中無機物為50%~60%;垃圾成分的不同決定了不同城市采用的處理方法也不同,城市生活垃圾中有機成分占總量的60%,無機物約占40%,其中廢紙、塑料。玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用價值增大,因此隨著今后我國大城市,尤其是北方城市隨著城市燃氣化率的不斷普及,城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。
居民生活水平和消費結構的改變不僅影響城市垃圾的產量,也影響著城市垃圾的成分。尤其是近十年來,隨著改革開放的進一步深化,居民收人不斷增加,人民的生活水平不斷提高,包裝產品的消費,以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。
包裝廢物的快速增長,是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業的快速發展,商品包裝形式越來越繁多,包裝物的種類和數量增加很快,過分包裝和豪華包裝的產品比比皆是,這在大城市尤為突出。一次性的商品被廣泛應用,增加了垃圾的產量。目前我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其體積要構成家庭垃圾的30%以上。
3城市垃圾處理現狀分析
3.1主要技術介紹
國內垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法,另外還有熱解、分選回收、綜合處理方法。
3.1.1填埋
填埋技術作為生活垃圾的傳統和最終處理方法,目前仍然是我國大多數城市解決生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全國共建有356座生活垃圾衛生填埋場,90%(含簡易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋處理。根據環保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環保標準能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛生填埋場三個等級。
1、簡易填埋場(臨時堆場)
基本上沒有考慮環保措施,或僅有部分環保措施,也談不上執行什么環保標準。嚴格來講,目前我國仍有很大部分填埋場屬于這個等級。這類生活垃圾填埋場為衰退型填埋場,在使用過程中它不可避免地會對周圍的環境造成嚴重污染。
2、受控填埋場(準衛生填埋場)
有部分環保措施,但不齊全;或者是雖然有比較齊全的環保措施,但不能全部達標。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝水處理、每天覆蓋等不符合衛生填埋場的技術規范。這類填埋場為半封閉型填埋場,也會對周圍的環境造成一定的影響。
3、衛生填埋場(無害化處理場)
既有完善的環保措施,又能滿足環保標準,為封閉型或生態型的填埋場。由于建設和運行費用目前在我國大部分城市尚難以接受,管理水平也有較大差距,所以真正意義上的衛生填埋場目前在我國仍較少。
3.1.2焚燒
我國生活垃圾焚燒計數的研究和應用起步于八十年代中后期,全國現有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術應用的現狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產化焚燒設施和綜合型焚燒設施三類。
1、簡易焚燒爐
簡易焚燒爐工程規模較小,主要利用原有的煤窯或磚窯等改造而成,工藝簡單、價格低廉,往往缺乏基本的供風和煙氣處理系統,工作條件差,生活垃圾無法得以充分燃燒、污染物也不能達標排放。這類焚燒爐在我國還有一定的市場,主要在一些中小城鎮應用,由于不能滿足環保標準和燃燒條件,正逐步予以取締。
2、國產化焚燒設施
工程規模中等,生產及配套設施相對比較簡單,主要設備為流化床焚燒爐,建設及運行成本相對較低。目前在江蘇、浙江等地已建成多座國產化生活垃圾焚燒廠,溫州市東莊生活垃圾焚燒廠(爐排爐),紹興市生活垃圾焚燒廠(流化床),無錫市生益多生活垃圾焚燒廠(爐排爐)是其代表。
3、綜合型焚燒設施
綜合型焚燒技術設備,是指把引進技術設備與國產技術設備有機結合起來的垃圾焚燒系統。其關鍵技術和設備從國外引進,工程規模較大,生產及配套設施比較完整,建設及運行成本較高。深圳市市政環衛綜合處理廠,上海市江橋生活垃圾焚燒廠,上海市浦東御橋生活垃圾焚燒廠是其代表。
3.1.3堆肥
生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。
1、簡易堆肥
工程規模較小、機械化程度低、主要采用靜態發酵工藝、環保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術一般在中小型城市應用較多。
2、好氧堆肥
工程規模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態或半動態好氧發酵工藝、有較齊全的環保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術。
3、厭氧堆肥
工程規模普遍較大,機械化程度相當高,一般采用濕式或干式厭氧發酵工藝,發酵周期可縮短至15~20天后,沼氣收集后可用于發電等,生活垃圾資源化利用率較高,投資及運行費用高于好氧堆肥,占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術在歐洲有較多的應用實例,國內上海等地則還能夠在實施項目。
3.1.4熱解
熱解法就是把有關固體廢物(或液體廢物)在無氧或少量氧的條件下加熱至800~1000℃,獲得高溫氣體的方法,同時還可以獲得煤(焦油)再作化工原料,關于分解后剩余的以碳為主的殘渣,可以作肥料、填坑物和固體燃料等。熱解可在焚燒溫度低的條件下,從有機物中直接回收燃料油、氣,從資源化的角度論,熱解比焚燒有利。
3.1.5分選回收
城市生活垃圾分選回收技術較為可靠,資源化效果較好,分選出的資源化物質可以直接回收利用,該技術是許多發達國家基于分類收集基礎上的首選處理技術。該技術選址較為容易,但有一定的噪聲、臭氣污染。城市生活垃圾分選回收技術環境可能存在分選效率低、經濟效益不好的隱患,且分選后有較多殘渣。
3.1.6綜合處理
城市生活垃圾綜合處理技術是在克服單一處理方法缺點的基礎上,采用填埋、堆肥、焚燒、分選回收等兩種或多種方法相結合的方式去處理城市生活垃圾,從而避免和降低了因處理不當對環境造成的二次污染和資源的浪費,同時達到資源充分利用和無害化處理城市生活垃圾的目的;此外,該種處理方式能徹底處理城市生活垃圾,基本無二次污染。而資源的回收利用,正符合國家可持續發展的戰略。事實上,城市生活垃圾綜合處理技術是以社會、經濟和環境協調發展為目標,并優化用多種管理、技術手段構筑的城市生活垃圾處理系統工程。綜合處理技術內部各類單元處理技術根據應用的先后順序,主要包括前處理、中間處理、后處理和最終處置等四道工序。事實上,組成這四道工序的主要單元處理技術包括填埋、堆肥處理、焚燒、回收利用四類。
3.2應用情況
我國城市生活垃圾無害化處理設施已由1990年的66座增加到2005年的471座,無害化處理量和處理率也分別由1990年的2122萬t和2.3%,提高到2005年的256312萬t和60.1%。
近年來綜合處理已引起越來越多的重視,但迄今為止應用最廣泛的仍是填埋、焚燒、堆肥三種方法,其中填埋法是我國城市生活垃圾處理的最主要方法,無論是大城市還是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技術較多,但處理規模較小,因堆肥銷路等原因,有的已關閉;焚燒技術這幾年在經濟發達城市得到了迅速發展。
3.3存在的問題分析
3.3.1填埋場問題分析
大多數填埋場的設計、建設和運營仍存在很多問題,表現在:(1)設計理念比較落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地資源;(2)大部分生活垃圾填埋場缺乏有效的基礎和邊坡防滲措施;(3)由于生活垃圾中有機物含量和含水率往往高達50~60%,導致滲濾液產量大、濃度高,滲濾液處理達標排放或能夠送城市污水處理廠處理后達標排放的填埋場較少,地下水污染地表水的污染事故不斷出現;(4)填埋氣體處理與利用系統剛剛開始發展,現有填埋場多為敞開式排放或通過豎井排放,簡易填埋場的填埋氣仍處于無組織排放狀態,不僅引起了溫室效應,造成安全隱患,而且也是產生惡臭的主要原因;(5)填埋場的封場一般都未進行生態恢復,由于缺乏封場和后續管理標準,缺乏相應的政策和法規,已經終場的生活垃圾堆體不能夠合理地安全封場和持續維護。
3.3.2焚燒問題分析
(1)對熱值低、水分高、成分復雜的生活垃圾適應性不好。引進的爐排爐一般適應處理國外成份相對簡單、低位熱值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投資大。據統計,目前國內利用國外先進焚燒技術建造的焚燒廠普遍建設工程投資大,折合噸工程投資約50~75萬元,而引進技術,關鍵設備國內生產的噸工程投資約35~45萬元,技術和設備全國產化的噸工程投資只要25~30萬元;(3)運行成本高。據統計,我國目前運轉基本正常的國外技術建造的焚燒廠的運行費用為180~300元/噸;(4)飛灰沒得到安全處置。除個別高水平建設和管理的焚燒廠外,其余焚燒廠飛灰處置沒得到足夠重視,大多填埋處理或作為建筑材料利用,安全隱患大。
3.3.3堆肥問題分析
阻礙我國生活垃圾堆肥化發展的主要因素不是技術因素,而是非技術的經濟因素,這表現在:(1)混合收集的生活垃圾雜質含量高,為保證產品質量而采用復雜的分離過程導致產品成本高,沒有政府的補貼,是很難運行下去的;(2)一般堆肥廠的粗堆肥產品只能作為土壤改良劑,其銷路取決于堆肥廠所在地區封條件的適宜性,在粘性土壤地區,特別是南方的紅黃粘土、磚紅粘土、紫色土地區有較好的銷路;(3)堆肥廠產品的經濟服務半徑一般較小。質量較差的粗堆肥產品一般只能就近銷售,利用粗堆肥產品制造的復合肥,其銷售也面臨一般化肥和復合肥的競爭;(4)生活垃圾處理的連續性和堆肥產品銷售季節性之間存在的固有盾,也會增加生活垃圾的處理成本和堆肥產品的生產成本。
因此,雖然個別大型生活垃圾堆肥處理廠和一些不定期地運行的、簡易小型生活垃圾堆肥廠產品有銷路,近幾年國內建成的大多數堆肥廠,實際上均不能正常運行。
4生活垃圾處理技術發展方向
根據我國實際情況,現實的生活垃圾處理技術發展方向必須面對混合收集的、可回收物質含量和熱值低、垃圾含水率和可生物降解的有機物含量高的生活垃圾。遠期(2015年后)可考慮實現了分類收集基礎上的垃圾處理技術。
1、發展生活垃圾綜合處理技術
我國生活垃圾的特性決定了很難有一種垃圾處理技術能對其進行有效的處理,必須采取多種技術對其進行綜合處理才能達到減量化、無害化和資源化。但是,這需要在一個新的基礎上去考慮綜合處理模式中各種技術的地位和作用。
針對我國混合收集垃圾的特點,將生物處理技術作為填埋或焚燒的預處理技術,是解決我國垃圾處理難題的一種有前途的技術組合。近10年來,機械生活處理技術在歐洲作為填埋處理或焚燒處理的預處理技術得到了快速發展,已經出現了機械生物處理——衛生填埋、機械生物處理——焚燒發電等一些綜合處理的趨勢。
2、生活垃圾填埋技術標準化、規范化、環保化、國產化發展
主要表現在以下幾點:(1)填埋氣導排技術在生活垃圾填埋場得以普遍采用并不斷完善,同時填埋氣回收利用技術在取得經驗的基礎上擴大試驗范圍;(2)大、中城市的生活垃圾填埋場基本上能做到每天覆土。覆蓋材料除粘土外,新型替代覆蓋材料的研制工作也取得進展,并在部分缺少覆蓋土來源的生活垃圾填埋場試點應用;(3)在引進、消化的基礎上,開發出壓實機等新一代的國產化填埋專用機具,用于生活垃圾填埋場并取得較好效果;(4)國產化人工合成防滲襯底材料的質量有較大的提高,設置人工合成防滲襯底的生活垃圾填埋場不僅僅局限于個別示范工程;(5)生活垃圾滲濾水的處理技術多樣化并取得實質性進展;(6)發達國家普遍采用的好氧填埋技術,在部分示范工程中率先得到應用;(7)在大城市中,生活垃圾經過回收利用、堆肥、焚燒等方法處理后進入填埋場作最終處理。
3、生活垃圾堆肥技術機械化、國產化,堆肥產品高附加值發展
主要表現在以下方面:(1)生活垃圾堆肥廠的機械化水平和堆肥質量有明顯提高;(2)堆肥產品中的重金屬和碎玻璃等雜質的含量得到有效控制;(3)國產化有機復合肥成套生產技術與設備進一步完善,生活垃圾堆肥廠中生產有機復合肥和顆粒肥的比例將逐步提高;(4)采用機械化動態發酵工藝和利用有效菌種快速分解的新型堆肥技術,在部分城市得到應用并逐步推廣;(5)由于具有良好的減量化和資源化效果,生活垃圾堆肥技術將重新得到重視,生活垃圾堆肥處理的比例將逐步增加。
4、生活垃圾焚燒技術國產化、環保化、資源化發展
主要表現在以下方面:(1)我國城市生活垃圾的低位熱值穩步提高,低熱值生活垃圾焚燒技術的工藝進一步完善;(2)新一代國產成套生活垃圾焚燒設備的開發取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市場。單臺處理能力200t/d以下的生活垃圾焚燒設備將以國產化為主;(3)生活垃圾焚燒廠的二次污染特別是尾氣的凈化技術取得突破,同時人們對二惡英等污染物的關注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚燒余熱的綜合利用技術得到提高,焚燒發電將繼續得到政府在政策和稅收方面的支持;(5)生活垃圾焚燒廠將向大型化方向發展。由于國產化率和管理水平的提高,其工程投資和運行成本將得到控制;(6)生活垃圾焚燒技術將穩步發展,生活垃圾焚燒處理的比例將逐步上升。未來幾年內在部分城市將建成若干個和國外接軌的生活垃圾焚燒廠。但在我國全面推廣的條件尚不具備。
5、分類收集、分類處理逐步推行
生活垃圾作為一種取之不盡的再生資源將逐步得到重視,垃圾分類收集、分類處理方式在我國大、中城市中逐步推行,主要途徑如下:(1)對一次性物品的限制使用初見成效,同時產品包裝行為進一步規范,過度包裝逐步減少;(2)凈菜進城工作逐步被市民認可,生活垃圾中易腐有機物的比例逐步下降;(3)有關生活垃圾減量化、資源化的地方性法規將陸續出臺,生活垃圾回收利用工作將納入依法管理的軌道。與垃圾分類收集相適應,生活垃圾回收利用技術將得到重視,垃圾分揀中心和資源化利用工廠等配套設施,將在一部分城市率先建成,許多城市會將此提到議事日程。生活垃圾中回收利用的比例將逐步增加,并帶動廢品回收業和相關產業的發展。
5結語
從系統管理的角度出發,抓好垃圾源頭減量工作,盡量少產生垃圾,將已產生垃圾最大程度回收利用,再通過衛生填埋、堆肥、焚燒制能等工程技術措施減容及進一步資源化,是符合循環經濟和可持續發展要求的做法。
綜合分析垃圾處理技術的可靠性、經濟性、實用性和所能達到的無害化、減量化、資源化效果等方面,衛生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優缺點和適用條件,在堅持因地制宜、技術可行、設備可靠、適度規模、資源利用和綜合治理的原則下,采用三種主要方法適當組合,能取得更大的環境效益。依據科學發展觀和循環經濟的理論,按照可持續發展的要求,我國現階段垃圾處理工藝選擇的總體思路是:鞏固完善現有的衛生填埋技術,穩步發展焚燒處理技術,充分重視生物處理技術,探索和鼓勵資源再利用和綜合處理技術。
參考文獻
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一、歐盟委員會垃圾管理政策
歐盟垃圾處理政策已發展近三十年,并通過一系列的環保行動規劃出立法框架,旨在減少垃圾對健康和環境的影響,并創建一個節能減排的經濟體系。歐盟環保行動方案明確了垃圾的預防和管理,其首要目標是確保垃圾不會隨經濟增長而增多。這些措施已取得成效,在上世紀90年代,德國與荷蘭的垃圾產生量呈逐年下降趨勢。
歐盟的目標是通過新的垃圾預防措施大量減少垃圾的產生,從而更好地使用資源,鼓勵向可持續性消耗的模式轉變。垃圾管理方法基于以下三個原則:
(一)垃圾預防
在任何垃圾管理戰略中,這都是一個非常重要的因素。把減少垃圾產生量放在首要位置,并通過減少產品中的危險物質來減少垃圾的危害性,這樣垃圾的處理將會變得更簡單。垃圾預防與改善產品的生產方式和影響消費者購買需求(如簡易包裝或無包裝的綠色產品)緊密相連。
(二)循環和再利用
如果垃圾的產生不可避免,那么應該盡可能地回收大量的材料,這樣既可以保護環境又可以循環再利用。歐盟已經明確重點關注幾種具體的“垃圾物”,包括包裝廢棄物、報廢的車輛、電池、電器和電子垃圾,目的是降低其對整體環境的影響。歐盟要求各成員國制定關于這些垃圾回收、再利用和處置的法律。一些歐盟國家已經制定了相關措施,使回收的包裝垃圾量達到包裝垃圾總量的50%以上。
(三)改善最終處理方法和監控措施
如果有不能被回收或再利用的垃圾,應該將其安全地焚燒,垃圾填埋只作為最后的處理方法。這兩種方法都需要密切監控,因為兩者都具有造成嚴重環境破壞的潛在危險。歐盟近期批準了一項指令,規定了嚴格的垃圾填埋場管理指導方針。它禁止某些類型的垃圾如廢舊輪胎進入填埋場,并設定目標,減少可生物降解垃圾的數量。而另一項指令規定了強制性限制焚化爐的排放級別。歐盟還希望減少二f英和酸性氣體的排放,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和氫氯化物(HCL),它們對人體健康是有害的。
由此可見,歐盟首先通過對垃圾產生量的控制和循環利用來減少最終必須要處理的垃圾量,因為減量是解決垃圾問題的根本方法。
二、歐美垃圾分類收集方法實例參考
垃圾分類是垃圾收集和再利用中最重要的環節。世界各發達國家都為垃圾分類提供了各種便利的條件及大量垃圾分類的基礎設施,并通過各種規定和措施來促進垃圾分類回收工作的展開。
(一)美國的包裝處理
美國在垃圾收集過程中對包裝容器的處置有嚴格的界定及處罰制度。政府規定,當地居民有義務參加垃圾分類和循環再造。在企業延伸責任制下,生產商支付產品包裝的處理費用。
近幾十年來,美國垃圾減量方法之一就是最小化包裝:企業生產更環保、更節儉的包裝,消費者協助政府回收廢棄的包裝。目前,美國有幾個州在試運行包裝垃圾抵押金制度,居民交付廢棄包裝時再返還抵押金。
(二)德國的精細分類
德國設有獨立的垃圾收集系統。在每個住宅附近都設多個專用垃圾桶(按顏色分類),而且為方便工作人員收集,垃圾桶距行車道不能超過15米。不同顏色垃圾桶收集不同種類垃圾。在德國每個超市都可以回收舊電池,大型家電則需要與專門機構預約處理。
(三)瑞典對化學品的收集
在瑞典,有特殊規定的危險廢棄物應丟棄在指定地點的特殊生態站中。生態站是為收集電池、化學品、油漆殘余、氣霧罐、舊機油、溶劑和熒光燈等有害化學品而專門設置的。
從歐美國家對垃圾收集處理的相關規定中可以看出,各國對可回收廢棄物和特殊廢棄物的收集處理相對比較細致,體系也比較完善,且都在垃圾源頭進行分類和預處理,以大大提高垃圾的再利用效率,把對環境的污染降至最低。
三、歐美城市主要的垃圾處理方法
(一)垃圾填埋和焚燒簡述
除了3R原則(減量化、再利用、資源化),目前城市垃圾的主要處理方式是填埋和焚燒。
填埋:垃圾填埋后,有機垃圾在自然分解過程中產生氣體,主要是甲烷和二氧化碳,這兩種氣體是引起全球變暖的主要因素。
焚燒:有機垃圾和其他物質焚燒后,轉化為底灰、煙氣、粉塵微粒及用于產生電力和熱能的蒸汽,可以有效減少垃圾量。
在北美,填埋和焚燒基本持平,而歐洲以焚燒為主,其中丹麥和瑞典在利用焚燒能源方面走在世界前沿。2005年,丹麥4.8%的電力和13.5%的熱能都來自焚燒。總體而言,歐洲國家在城市垃圾處理中對焚燒的依賴較強。
(二)北美、歐洲垃圾填埋和焚燒現狀
1.美國的垃圾焚燒
1975年10月,美國第一家商業化垃圾焚燒廠建成于馬薩諸塞州,并成功運營至今。1990年,美國有186個垃圾焚燒設施,后來慢慢減少至不到90個在運行,主要原因是由于焚燒技術無法滿足對環境保護的要求,同時填埋的方式成本更低。但是現在,處理技術的進步使得焚燒這種方式的優勢逐漸顯現,政府也制定了相關法律法規和優惠政策來鼓勵這種處理方式。相信在不久的將來,焚燒會逐漸代替填埋成為美國處理城市垃圾的主要方式。
2.歐洲的垃圾焚燒
2001年之前,垃圾管理未引起各國政府重視。隨著垃圾量不斷增加,許多國家逐漸意識到應該制定相應的政策解決垃圾問題,從而促進了歐洲垃圾管理法規取得新的進展,垃圾開始被看作是一種資源而逐漸得到利用。由于歐洲許多國家禁止危險垃圾填埋處理,加上私人經營的垃圾焚燒爐可以享受稅收抵免,過去十年間,歐洲有很多垃圾焚燒設施建成并運營。
較一般意義的焚燒和填埋而言,焚燒發電顯示出獨特優勢,受到了北歐許多國家的青睞,他們通常將垃圾處理與廢熱發電結合起來。此外,由于沒有足夠的場地用于填埋垃圾,一些國家也傾向于焚燒處理。
3.加拿大的垃圾填埋與焚燒
為減少對環境的損害,加拿大安大略省2008年針對垃圾填埋制定并頒布了一系列新標準,涉及內容包括水文地質和地表水、設計報告、保護地下水的選址設計、現場管理與監督、填埋場關閉及關閉后的管理,以及填埋場管理人員對應事故和其他問題的財政保障等。
加拿大政府沒有強制執行焚燒排放規定,而是制定了指導方針。這些方針由加拿大環境部根據2006年《加拿大清潔空氣法案》制定,涉及內容包括焚燒產生的二f英、呋喃和其他有害物質。但議會沒有強制各省執行,各省政府可自行決定如何將政府的指導方針融入地方法規中以進一步實施。
(三)垃圾焚燒的事實
許多環境學家認為垃圾焚燒會產生大量的二f英類物質,會對人類健康產生威脅,而如今的實際情況并非如此。早期的垃圾焚燒設施氣體清潔技術不達標,排放了大量的二f英,而目前新的焚燒技術產生的二f英氣體很少,其排放物主要是二氧化碳。
所以反對焚燒處理的人在沒有充分了解當前清潔排放技術的情況下所做的定性言論未免有些偏頗。一些環保組織認為焚燒是產生二f英和呋喃的罪魁禍首,即便是最新的焚燒設施也會產生污染,這些說法都沒有量化根據。
在北美,填埋方式因由來已久而普遍采用,焚燒方式雖然廣受爭議,但隨著技術的進步和具有廢轉能的優點,現在也逐漸成為主流的垃圾處理方式。其實兩種方法都會對環境產生危害,只是哪種危害小的問題。
四、北京城市垃圾處理現狀
在上世紀90年代之前,北京市的垃圾基本是采用簡易堆放的方式進行處理。從1991年開始建成大屯轉運站和阿蘇衛填埋場,北京市的垃圾處理才進入無害化階段。
在此后的十幾年時間里,大批的垃圾填埋場陸續建成,填埋也成了北京處理城市垃圾的主要方式,填埋量占垃圾總量的90%以上。但是,在這些填埋場之中大部分都是非正規的,截止到2006年,北京市共有非正規垃圾填埋場1011處,垃圾囤積量達8000萬噸以上,不僅浪費了大量的土地資源,污染了地下水及周邊環境,還嚴重影響空氣質量和人體健康,已經成為政府和市民共同關注的問題。
垃圾填埋處理已經漸漸不能適應北京這種飛速發展的特大城市的要求。2009年,北京每天產生生活垃圾已經達到1.84萬噸。令人擔憂的是,生活垃圾的數量仍在不斷增長。為了填埋這些垃圾,每年要消耗掉約500畝土地。不僅如此,就垃圾處理能力而言,北京的垃圾填埋場也在超負荷運轉,這會加大填埋場污染控制的難度。如果不采用其他更加高效的垃圾處理方式,按照每年8%的生活垃圾產量增長速度,幾年之后全市現有垃圾填埋場將全部填滿。
2009年,北京市市人大代表在十三屆二次會議和市政協委員在政協十一屆常務委員會第八次會議上,提出要加快垃圾焚燒廠的建設,進一步推進垃圾分類工作,建設宜居城市,學習借鑒國內外經驗,制定垃圾處理工作方案。從2013年開始,北京市計劃三年內建成各類垃圾處理廠37座,其中大部分為垃圾焚燒廠。
但是,建造垃圾焚燒廠在我國還處于起步階段,還不被廣大市民所接受。他們認為焚燒所產生的有害氣體會嚴重影響環境和身體健康。杭州市余杭區就曾因垃圾焚燒廠選址問題發生過居民抗議事件。所以,政府相關部門應大力宣傳和普及相關知識,使大家從了解到認可,再到支持。
實際上近年來,隨著焚燒處理技術的進步,國外對生活垃圾焚燒廠實施了大規模的結構調整,通過更高的環保標準來改造舊的焚燒廠,關小廠、建大廠,向規模化、大型化發展。在技術的改進和知識不斷的更新過程中,一些發達國家對二f英產生來源有了科學認識;并且隨著垃圾焚燒技術的進步,尤其是高溫焚燒技術和更先進的煙氣凈化技術,在垃圾焚燒過程中已能充分控制二f英等有害物質的產生。
科學專家經過檢測發現,城市生活垃圾的焚燒并非是產生二f英的主要原因。有數據顯示,大氣環境中的二f英90%來源于一些污染較重的工業,如煉鋼、火力發電等工業鍋爐燃燒、紙漿漂白過程以及醫療垃圾的低溫焚燒等。垃圾焚燒還有利于減少碳排放,斯德哥爾摩耶夫勒大學和皇家理工學院的專家研究發現,垃圾焚燒所產生的溫室氣體和有害氣體比堆砌和填埋同樣數量垃圾的產生量要少,因此垃圾焚燒對環境更加有利。如有計劃、有針對性地焚燒垃圾,不但可以減少對環境的破壞,還可以產生熱能和電力。
針對北京的情況,垃圾焚燒逐漸取代填埋成為北京市處理垃圾的主要方式,這樣不但節省了寶貴的土地資源,還可以通過先進的技術來減少環境污染,也能實現垃圾二次利用和轉化成能源,可謂一舉多得。
五、對北京的啟示
通過對國外垃圾處理政策與經驗的分析發現:城市垃圾處理是一套體系,每個環節都很重要。
首先要從源頭控制垃圾產生量。目前,我們的關注點基本集中在垃圾產生后所導致的各種問題上,而忽略了怎樣減少垃圾產生這一源頭問題,導致在垃圾產生預防上還有許多空白,例如規范生產型企業的正規化,合并同類型企業,鼓勵企業使用更簡易的包裝等。
其次再通過回收和再利用進一步減少垃圾量。例如杭州目前正在試點垃圾分類回收兌換機,居民把諸如塑料瓶、舊電池和玻璃等廢棄物投放到機器的指定投放口,到達一定數量后機器會反饋給居民電影票。這樣可以通過經濟手段來讓大家體會到自覺分類帶來的好處。
最后結合北京的實際情況選擇最合適的垃圾處理方法。政府相關部門要注重法律法規的制定工作,完善這一領域的管理組織體系,避免諸如垃圾分類出現先分后混的亂象。加強相關設施的建設,學習先進的經驗和技術。加大相關的知識文化宣傳,使大眾正確認識這一領域問題的重要性,把垃圾分類回收納入到基礎素質教育,讓垃圾處理這個問題可持續發展下去。
參考文獻:
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