生活垃圾處理，焚燒發電是最佳方法嗎？
什麼叫生活垃圾根據《中華人民共和國固體廢物汙染環境防治法》的規定“生活垃圾是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為生活垃圾的固體廢物。其具有混雜性、波動性、時間與空間性以及持久危害性等動態特徵。尤其是其持久危害性方面,主要是對自然環境中土壤、水體、大氣的汙染,並在積蓄到一定程度後,會給人們帶來甚至是災害性的影響。
國外如何處理生活垃圾一直以來,國外發達國家對於生活垃圾處理都是十分重視的,美國、日本、德國等國家更是建立了體系完善、法律規範的垃圾處理管理機制。其中美國建立回收、處理、再利用的生活垃圾商業運轉模式。在美國,城市生活垃圾的收集、回收、處理、加工及銷售是一個系統的產業,依靠商業模式來運行。
其處理方法主要有回收佔、焚燒和填埋。其中該國的生活垃圾焚燒廠有座,共有焚燒爐臺,設計總處理能力近萬噸日。當然,填埋處理在美國依然是處理量最大的方法,但總體呈下降趨勢,填埋廢棄物的總量從年的億噸降低至年的億噸,同時填埋場的數量由個減少至個。
日本採取的是在嚴格分類基礎上焚燒為主的垃圾處理方法。日本由於土地面積狹小,一直以來都堅持以減少最終填埋量為主要處理方式,並且明確提出了“”原則,即減量控制、回收利用和循環再利用。
據日本國立環境研究院年發表的《日本廢棄物焚燒技術發展報告》,年日本共建有生活垃圾焚燒廠座,年焚燒處理能力約為萬噸,焚燒處理率佔,到年日本的生活垃圾焚燒廠調整為座,年焚燒處理能力約為萬噸,焚燒處理率佔,焚燒廠數量減少而焚燒處理量不減反增是日本近年對生活垃圾焚燒廠實施技術改造和結構調整的結果。
德國建立重視循環利用、周密高效的垃圾處理體系。德國的垃圾處理體系以其設計的周密性和運作的高效性而領先世界。自世紀年代中期以來,德國將廢物處理的管理理念確立為“減量、循環與再利用”。世紀年代,德國開始實施《物質封閉循環與廢棄物管理法》,促進了垃圾的循環利用。實施十多年來,德國在垃圾回收利用方面取得了驕人的成績。由於大多數垃圾被回收利用,垃圾填埋的量是非常少的,其餘垃圾直接焚燒後發電。經統計,德國每年產生垃圾多萬噸,其中萬噸被回收利用,萬噸被焚燒,另外萬噸填埋。目前,德國已有個垃圾焚燒廠,每年可焚燒生活垃圾近萬噸。
國內如何處理呢？長期以來,我國家主要是採用簡易填埋或衛生填埋方式處理生活垃圾,目前垃圾堆存量己經達到多億噸,並且每前以左右的速度遞增。用於生活垃圾填埋的土地近億平方米,國內己有多座城市無適合場所堆放垃圾,嚴重影響了城市居民的生產生活,同時對垃圾填埋場所周邊帶來了諸多環境、社會問題。
從生活垃圾處理特徵上來看,我國一直以來生活垃圾基本上都屬混雜收集,包括北京、上海、深圳等社會經濟較發達的城市,垃圾分類收集率也不高,也更談不上分類處理的問題。另一主要問題就是垃圾處理方式集中於垃圾填埋,加之一些地方管理不嚴、標準不高、執行不力,致使國內大多數垃圾填埋場均不同程度的存在環境汙染現象,並經常出現垃圾運輸過程中的灑漏現象、填埋場周邊空氣和水體的汙染情況等影響居民生產、生活的問題,在一些地方甚至導致了一些群體性事件的發生。排除生產、管理方面的因素,僅從垃圾填埋這一處理方式而言,還是存在這一些不足之處和不容迴避的環境影響問題。
自從人類出現社會活動以來,生活垃圾就成為影響社會經濟發展的重要因素之一。尤其是人類進入城市化進程之後,隨著經濟的發展、城市規模的擴大、城市化進程的加快、城市數和人口的增加及人民生活水平的不斷提高,城市生活垃圾的產生量不斷增長。西方發達發達國家從第一次工業革命以後,“垃圾圍城”現象就日益突出,第二次世界大戰後的經濟高速發展期,這一現象更加普遍和嚴峻,其在很大程度上影響了城市的社會經濟發展,尤其是垃圾處理過程中對環境的汙染問題更是日趨嚴重。目前世界範圍內對生活垃圾處理的主要方式有三種,即垃圾填埋、垃圾焚燒和垃圾堆肥。
垃圾填埋可以分為簡易填埋和衛生填埋兩種方式。簡易填埋是利用自然溝壑、地坑等,將垃圾倒入後使用黃土進行覆蓋。這一方式比較適合於處理垃圾量低、垃圾中無有毒有害汙染物的垃圾。但由於簡易填埋沒有配套的防滲、導氣等設施,對於環境汙染程度較大,所以目前國內外基本都禁止採取這一方式。衛生填埋是以建設滲瀝液防滲和導排系統、氣體導排系統等綜合性的填埋方式,能有效解決垃圾滲瀝液對水體的汙染問題。但由於在氣體控制方面的難度,易產生對大氣的汙染,另一個重要不利條件是,採用垃圾衛生填埋方式處理生活垃圾,對於垃圾堆體的穩定控制要求相當高,否則易造成垃圾堆體的垮塌事故。從總體上看,垃圾填埋方式具有投資較少、工藝簡單、成本較低的優勢,但也存在佔地面積大、汙染難控性等缺點。
垃圾焚燒處理與衛生填埋相比,屬於新發展的處理工藝,其重點是通過對垃圾進行焚燒的化學分解過程,將垃圾體中的有機物能量轉換為熱能,以實現垃圾處理減量化、資源化的要求。從工藝流程來看,垃圾焚燒並不是孤立的,必須與垃圾填埋方式相結合,也就是說垃圾焚燒不能脫離填埋方式而獨立存在。這是因為,在垃圾焚燒過程中所產生的殘渣基本上需進行填埋處理,尤其是焚燒後產生的固態飛灰也必須經過固化處理後再進行填埋。但僅從處理方式的角度考慮,採用垃圾焚燒方式較垃圾填埋方式更具無害化處理效率高、減量化明顯、可實現資源熱能的再生利用、汙染易控性等優勢,但也存在投資較高、工藝較複雜,運行成本較高的缺點。
生活垃圾焚燒處理技術可行性如何在發達國家,垃圾焚燒集中應用於世紀中期,最為著名也一直應用廣泛的就是“馬丁爐”平爐,目前國際上應用最為廣泛的爐排式焚燒爐從某種意義上來說就是實現自動控制的改良型“馬丁爐”。正是由於這一適用於垃圾焚燒的設備的出現開始是用於冶金行業,使垃圾焚燒處理這一工藝得到不斷髮展和推廣。生活垃圾焚燒處理的方式在目前國際上使用相對比較廣泛,一些西方發達國家採用焚燒方式處理生活垃圾的比例可以達到80%左右,其中新加坡達到100%、日本達到90%左右、瑞士達到80%左右。
與發達國家相比,我國的垃圾焚燒處理起步晚,直至年在深圳市才建成了第一座工業化垃圾焚燒發電廠,到目前為止全國設市城市已建成投產或在建的垃圾焚燒發電廠有多座,其中已建成投產的多座垃圾焚燒發電廠處理能力近萬噸年。但由於我國人口基數大、社會經濟發展迅速造成了垃圾量增長速度較快,每年採用垃圾焚燒方式處理的生活垃圾量不到垃圾產生總量的。目前國內已有深切、北京、重慶、廣州、杭州、鄭州、寧波等地建設了大型垃圾焚燒廠,可以說垃圾焚燒處理在我國還是呈現總體發展的良好勢頭。
從技術應用的情況來看,國內已建成投產的垃圾焚燒廠採用的工藝基本是借鑑國外的先進技術,在焚燒技術上主要採用爐排爐進行垃圾焚燒,並採用餘熱鍋爐進行熱能傳送,普遍採用氣輪發電機組進行併網發電。
垃圾焚燒處理與填埋處理相比,其優點在於佔地面積少,環保標準高,能真正實現生活垃圾的無害化處理要求,同時採用焚燒方式,可以直接利用燃燒過程中產生的熱量進行發電或供熱等綜合利用。所以目前國內外的垃圾焚燒廠基本都配套建有發電或供熱系統,實現了能源的再生利用。在具備以上優點的同時,其缺點也比較明顯投資大、成本高、工藝複雜。但從總體來說,因焚燒處理在環境保護方面優於填埋處理,所以國內外鼓勵採取焚燒方式進行垃圾處理已經形成了共識。
生活垃圾應該怎麼處理呢？
上述生活垃圾焚燒發電存在問題。一是焚燒殘渣處理。垃圾焚燒後的殘渣主要來源於焚燒垃圾產生的爐渣以及反應塔、除塵器收集的飛灰,由於焚燒後物質的密度減小、重量減輕,所以很容易在空氣中形成新的顆粒狀浮塵,所以在收集運輸過程中必須作到密閉式運輸,這就要求必須配備好符合密封條件的運輸車輛。另外在處理過程中可以採取填埋方式進行,但原則上不能與其他生活垃圾混合填埋,應單獨設立填埋區。二是垃圾滲瀝液處理。雖然目前垃圾填埋處理場滲瀝液處理廠已完成提質提量改造,日處理垃圾滲瀝液達噸以上,基本能滿足場內垃圾滲瀝液的處理。但是還是存在垃圾滲瀝液問題。
如何做到生活垃圾快速分解、明顯減量化，解決了城鄉有機垃圾就地資源化、無害化處理的難題。在有機廢棄物微生物處理設備中，有機垃圾發酵菌可以快速繁殖產生多種酶，如蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶、殼素酶、纖維素酶、氧化酶、水解酶等，可對有機廢棄物（以廚餘垃圾為主，包括果皮、菜葉、菜根、廢紙、食品殘渣、雞鴨魚肉廢棄物、蝦蟹殼、蛋殼、骨頭和泔腳等）進行快速分解，從而使大部分的有機垃圾轉變為熱能、二氧化碳、水及少量的 NH3；有機廢棄物經過該設備的發酵處理後，實現明顯的減量化，處理後的物料主要為固態殘留物可以作為生產有機肥料的原料進行循環使用。 這才是未來發展之路。
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