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全球视野看垃圾焚烧

2014-7-19 14:55| 发布者: admin| 查看: 5288| 评论: 0|来自: 环境与生活

摘要: 德国的垃圾必须先烧后埋 全球视野看垃圾焚烧 ◎本刊主笔 刘国伟 2014年7月1日起,中国大陆新建的生活垃圾焚烧炉,需统一执行环保部和国家质检总局共同发布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》。在这个有关垃圾焚烧的“ ...

德国的垃圾必须先烧后埋

全球视野看垃圾焚烧

◎本刊主笔  刘国伟

 

 

201471日起,中国大陆新建的生活垃圾焚烧炉,需统一执行环保部和国家质检总局共同发布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》。在这个有关垃圾焚烧的“新国标”中,公众最关注的二恶英类排放控制限值,与欧盟的标准一致,由原来的1纳克毒性当量/每立方米,变为0.1纳克毒性当量/每立方米,就是说比现行标准收严了10倍。可以预见,新标准的出台,将倒逼我国垃圾焚烧处理在技术和管理上的标准化。我们不妨从全球的视角观察一下,垃圾焚烧处理并进行能源转化为什么是人类必须的选择。

 

笔者曾玩过一款叫《模拟城市3000》的游戏。游戏中,玩家可作为“市长”在一方土地上建设自己的城市,其中的一个难题是:城市垃圾越来越多,垃圾焚烧场应该建在哪里?这款游戏显然是非常联系实际的,现实世界中,越来越多的垃圾已经成为城市发展的大难题,垃圾焚烧发电也随之成为人类处理垃圾的重要选项。

 

 

现代垃圾焚烧转化能源示意图    来源:美国能源署

 

 

气体净化技术很关键

关于垃圾焚烧,首先要说明的是,并非什么垃圾都能烧。通常意义上的垃圾焚烧,是燃烧废弃物中的有机成分,如以各种生活垃圾包括餐厨垃圾为代表的城市固体废弃物,经过焚烧能杀灭有毒有害成分,大幅减少垃圾体积,灰渣也能利用,烧后填埋更省空间。燃烧时释放的热值还可以发电和供热,成为垃圾转化能源。

环保人士和公众对垃圾焚烧最大的担忧,来自焚烧过程中二恶英和呋喃等有毒物质的排放。在上世纪,各国的老式焚化炉由于气体净化技术不过关,的确存在这个问题。自上世纪末开始,许多国家改进了气体净化技术和硬件,情况大为好转。

2005年德国的一份文件称,“1990年德国垃圾焚烧厂排放了1/3的二恶英,到2000年这个比例降到1%”。美国环保署的研究也表明,人们自行露天燃烧生活垃圾和园林垃圾产生的二恶英,比全美国垃圾焚烧厂的排放量要多几十倍。可见,用专业的焚化炉来处理垃圾,好处是显而易见的。

需要说明的是,垃圾焚烧仅是垃圾规模化处理技术的一种。纵观世界各国的垃圾处理方式,地小人多的北欧国家、日本和新加坡等,热衷于垃圾焚烧;而地广人稀的美国、加拿大,则愿意更简单的垃圾填埋。

应该说,没有哪一种垃圾处理方式是尽善尽美的。近年,国际上处理垃圾的大趋势是资源回收再利用,所以垃圾转化能源的焚烧也大行其道。

 

 

2011年欧盟27国城市垃圾处理方法比较    来源:欧洲统计局

 

 

欧洲垃圾焚烧发电增长迅猛

在垃圾焚烧以及转化能源方面,欧洲历来是最大的市场。到2013年中期,欧洲有520个垃圾焚烧厂在发电和供热,年处理垃圾9500万吨。

欧洲垃圾焚烧转化能源的市场已经快速增长了10年,在此前5年间,年处理能力增长了1900万吨(24%),有73个新厂投入使用,有8个老厂被关闭。未来5年,按计划还有65个新厂开工。不过,从长远看这种增长将放缓,投资会减少。

德国能源咨询机构“ecoprog”在“垃圾能源2013/2014”报告中说,过去5年中,全球垃圾焚烧转化能源的投资,有60%属于欧洲,在中国和日本强力推动下的亚洲市场占30%,而北美仅占9%

欧洲的这种兴旺局面有着很大的地区差异,也有着鲜明的历史分期。

欧洲垃圾焚烧转化能源的高峰,始自2000年初,因为1999年欧盟通过了垃圾填埋场的新法规,原来的填埋场必须符合严苛的污染控制新标准,各国纷纷按照时间表进行整改。例如,荷兰要求城市固体垃圾量到2016年必须降到1995年的35%。这直接导致全欧数以千计的填埋场关停。

第一波以奥地利、荷兰和德国等为代表,这几个国家中传统的填埋方式近乎绝迹。德国的力度最大,严令禁止未经垃圾转化能源后的垃圾填埋,极大推动了垃圾焚烧厂的建设。德国和荷兰的垃圾焚烧甚至产能过剩,荷兰缺口约100万吨,吸引了一些垃圾处理费用较高的国家向荷兰出口垃圾,即使贴补运费也愿意。

第二波以芬兰、爱尔兰、英国和挪威(非欧盟成员,但是遵守欧盟有关法律)等国为主,积极推进物质循环和能源回收。英国的主要手段是经济杠杆,提高垃圾填埋税(去年4月涨到了72英镑/吨),以此推动垃圾焚烧厂建设。

但在法国、西班牙、意大利和希腊等南欧国家,直接填埋和垃圾堆肥仍是主流,垃圾焚烧占市场比例少。欧盟如果施加压力,南欧有可能成为垃圾焚烧转化能源的下一个市场。至于2005年以后加入欧盟的东欧国家,在推进垃圾焚烧方面存在资金困难,发展缓慢。

走在欧洲垃圾焚烧前列的国家还有丹麦。这个北欧小国1903年建设的弗莱德里克堡垃圾焚烧厂,如今还在哥本哈根市中心运营。该厂利用垃圾焚烧过程中产生的热能,来给市政机构供热和供电。如今,丹麦全境有34个垃圾焚烧厂,通过先进的热电联产网络提供热能和电能,既环保,又经济。

 

 

 

英国仍在建新垃圾焚烧厂

英国的垃圾焚烧发展水平在欧洲属于中游,发展缓慢的原因与境内填埋场较多有一定关系。

20132月英国环境、食品和农村事务部的一份文件称,截至20103月,英国境内有19个城市固体垃圾焚烧厂,共计73个焚化炉,烧掉了全国约15.1%的城市固体垃圾。这些焚烧厂年处理能力最小的才3700吨,最大的67.5万吨,都严格遵守了欧盟制定的垃圾焚烧标准(WID2000),在焚烧温度、气体排放和灰渣等方面达标。2008年,近100多处地方成为未来可建设垃圾焚烧场的地点,这些地点已被英国的非政府组织标识在地图上,对新垃圾焚烧厂的建设已在进行中或在政府规划中。下表是在建和已规划的4个垃圾焚烧厂的基本情况。

英国谢菲尔德的垃圾焚烧厂有着向市政建筑供热的悠久历史。威立雅公司(法国)2005年在这里新建的垃圾焚烧发电厂,除了将电力输入当地电网,还为140多个当地建筑(休闲中心、办公室、剧院、大学、住宅等)供热。罕布什尔郡的马奇伍德垃圾焚烧厂,年处理垃圾16.5万吨,发电量可满足1.4万个家庭所需。该厂的主体建筑是一个高36米、直径14米的铝制圆顶,富有美感。

在英国,焚烧厂建设也会因公众的抵制而流产或延迟。20014月,伍斯特郡议会就以11:2的投票结果,否决了在基德明斯特建一个年处理15万吨垃圾的焚烧厂。具体原因包括有碍地面景观、不利于运河保护、游乐场地损失和公众反对等。经过长期协调和多方沟通最终达成谅解,直到今年5月底,基德明斯特的焚烧厂才得到批准,等于延迟了13年。

 

 

1903年,弗莱德里克堡焚烧厂在哥本哈根建立。它是丹麦第一个垃圾焚烧厂,当时的垃圾是用马车拉到这里倒入垃圾池的。

 

来源:《丹麦垃圾焚烧100年》

 

 

北美地区很少选择焚烧

早在1885年,美国就在纽约建了第一个垃圾焚烧厂,之后垃圾焚烧厂在美国逐渐增多,按今天的标准,这些焚化炉很多是污染大户。所以随着环保意识和标准的提高,美国老一代的焚烧厂陆续关停,仅在上世纪90年代就关闭了186个城市固体垃圾焚化炉,到2007年只剩下89个。

1988年,美国有6200个医疗废物焚化炉,到2003年只剩下115个。1996年至2007年,没有新焚化炉建成。垃圾焚烧发展急剧减缓的主要原因有两个,其一是经济因素,因为大型的、低成本的地区性垃圾填埋区增加了,焚烧垃圾在成本上无法与之抗衡;其二是税收优惠政策变了,美国逐步废除了对垃圾发电厂的税收抵免,这使得垃圾焚烧提供的电力在价格上没有了优势。

美国因为得天独厚的地理条件,垃圾填埋相比其他处理方式长期占优,也由于建设新焚烧厂面临政党和公众的反对等原因,使垃圾焚烧的比例难以提高。美国环保署公布的资料显示,目前美国人均垃圾产生量是4.30/日(约合1.95公斤;1磅≈0.45公斤),是20世纪80年代以来最低;垃圾利用率从20世纪80年代的不到10%提高到现在的34%;垃圾填埋率更是从20世纪80年代的89%降低到2012年的54%。这说明美国在源头减量以及垃圾循环和堆肥等利用方式上也下了功夫。

数据显示,美国2001年有97个垃圾转化能源设施,日处理垃圾98252吨;2014年减少到84个,但处理能力没有大幅下降。这84个厂中,有62个发电,4个输出蒸汽,18个同时输出电力和热能。这些厂在2012年焚烧和处理垃圾3021万吨,回收了73万吨金属,卖蒸汽还赚了些钱。但和许多欧洲国家比,美国2011年只有7.6%


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