垃圾焚烧处理技术发展状况.docx

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垃圾焚烧处理技术发展状况

破解“垃圾围城”

——垃圾焚烧技术发展状况

一、日本城市生活垃圾焚烧处理技术介绍

日本最早的垃圾发电站1965年建于大阪市，目前日本有垃圾焚烧炉3000座，垃圾发电站131座，总装机容量650MW。

到2000年日本的垃圾发电量达到了2000MW，垃圾处理能力1000吨／日以上（最大为1800吨／日）的垃圾发电站8座，1995年日本建成一座最大的垃圾电站，发电容量24MW。

日本早期电站为防止炉管腐蚀，采用低参数，发电效率较低，仅为10％－15％，现在谋求提高到30％。

据悉，目前日本投人使用的最大垃圾焚烧厂是名古屋市新南阳垃圾处理厂，装机容量1500吨／日，发电设备装机容量27000KW，平均每吨垃圾产生的热能转换为432度的电能。

又如东京新建的垃圾焚烧厂，垃圾全由4条分别为16公里的地下通道输送，日焚烧垃圾400吨，投资5亿多元。

自上世纪60年代以来，东京已陆续建成14座垃圾焚烧厂，正在建设的有6座，日焚烧能力为600－800吨。

此外，日本许多城市都开始了垃圾焚烧厂建设，例如：

日本福冈市有200多万人口，日产垃圾达3000多吨。

该市规划建设4个垃圾焚烧厂，除临海垃圾焚烧厂待建外，已建成西部、东部和南部3个焚烧厂，日处理垃圾2210吨。

每一个焚烧厂都配有资源化中心，将垃圾按可燃物、不可燃物和有价物（铁、铝）进行破碎分选处理，尽力减少垃圾填埋量，力求资源再生利用。

西部焚烧厂的不可燃物和焚烧炉渣送到中田和今禁填埋场，东部和南部焚烧厂的不可燃物以及焚烧炉渣送到伏谷填埋场。

焚烧厂也是发电厂，利用焚烧的余热发电，所发电除维持焚烧厂自身用电外，还将剩余电力出售给电力公司，并人福冈市电网，取得一定的经济收人。

现在福冈市三个垃圾焚烧厂所产生的电力总量为18000千瓦，是福冈市的一项宝贵财富。

 日本东京MINATO垃圾焚烧发电厂

在日本垃圾焚烧技术一直在不断发展，例如：

日本正在研究开发一种新型的垃圾焚烧炉技术。

这种新型焚烧炉称为“龙卷炉”，它采用气化燃烧方式，能有效地抑制二噁英等有毒物质的排放量。

垃圾在炉内气化后，在炉子的中央部分燃烧，仿佛是由火焰形成的龙卷风。

火焰不接触炉体内侧，不需要耐火材料。

目前这种新型焚烧炉已经制造出试验炉。

该炉每小时可焚烧垃圾200公斤。

点火时只需要少量的柴油，以水作为助燃剂，燃烧温度可达1200～1300℃。

经化验分析，这种焚烧炉排烟量和灰烬中的二噁英、硫化物、氮化物、氯化氢等有害物质的含量都低于政府新公布的废弃物污染排放标准。

这种炉型如能开发成功，将对垃圾焚烧二次污染排放的控制起到积极的作用。

日本鹿岛建设技术研究所内设置了一套“生垃圾发电系统”，这是一种非燃烧垃圾方式，完全不产生二噁英等有害物质的发电系统。

该系统于1999年7月获得日本土木学会地球环境技术奖。

该发电系统由燃料发电电池设备，贮藏生物气体的贮气罐，高温甲烷发酵式有机废物处理系统及生垃圾分选设备等组成。

贮气罐容积为50立方米，高温甲烷发酵方式有机废弃物处理系统每天在生垃圾分选机中投人200公斤生垃圾，将分选后的有机垃圾送人浆液罐中，加水稀释，然后由生垃圾粉碎机将有机质垃圾粉碎，并送人生物反应器，每天可产生10立方米的生物气体。

所产生的生物气体输入气体精制塔，再送人贮气罐或燃料电池供发电。

废弃物处理系统在55℃的温度下分解垃圾，生成生物气体。

与以往的中温（37℃左右）甲烷分解处理系统相比，由于分解速度提高1倍以上，因此装置可以谋求紧凑化和低成本化。

鹿岛公司于1995年开发并实现了商品化有机废弃物处理系统，利用微生物使有机垃圾发酵分解为甲烷气体、二氧化碳和水。

最近，该公司与NEDO联合开发了该生垃圾发电设备，并开始了试验性运行。

这次开发的设备将高温甲烷发酵处理系统与该系统产生的甲烷气为燃料的燃料电池设备系统一体化为综合系统。

在燃料电池中，由甲烷气体中提取的氢气与氧气反应而产生电力。

燃料电池容量为50千瓦。

利用该系统处理生垃圾时，1吨垃圾可获得约580千瓦小时的电力（效率达40％），相当于一户人家两个月的用电量。

从1999年4月到2000年3月，该研究所还验证了由生物气体产生的能用于燃料电池发电的成分，并研究了生物气体浓度变动对燃料电池的影响。

日本两家设备公司准备开发一种新型扶梯垃圾燃烧系统，可将燃烧效率提高2倍。

此设备可将可燃垃圾粉碎、压缩成2—3厘米的小球，在燃烧时可起到类似于煤一样的作用。

新系统则在燃烧前将固体垃圾燃料再次粉碎，利用燃烧装置使之与碳粉混合后燃烧。

传统型的共同垃圾燃料在完全燃烧状态下的燃烧效率约为10％，而新系统的燃烧效率可达30％。

垃圾焚烧污染环境是制约垃圾焚烧发展的重要条件，过去许多垃圾焚烧设施倒闭的主要原因也是没有很好解决垃圾焚烧的二次污染防治问题，因此日本对于垃圾焚烧污染防治非常重视，也在这方面采取了许多有效措施。

自1999年以来，日本全国已有4600座垃圾焚烧设施被禁止使用。

据日本环境省调查，4600座垃圾焚烧设施约占全国垃圾焚烧设施的l7％。

它们都是由于二噁英排放量大大超标，但又无力进行改造而被停止使用的。

这些垃圾焚烧设施大多为小型设施（1899座）。

焚烧垃圾时氯化物等燃烧不充分释放出二噁英。

二噁英具有强烈的致癌性，被日本视为对环境最有危害的物质之一。

日本政府1999年7月出台了防治二噁英法令，加强了对垃圾焚烧炉二噁英排放量的限制。

这项法令规定，在2003年之前把二噁英总排放量减少到1997年的1／10，焚烧炉排放的每立方米废气中二噁英含量不得超过80纳克。

日本还发明了利用超声波分解二噁英和多氯联苯（PCB）等有害有机氯化物的新技术。

此项技术一旦被采用，将为污水净化提供安全廉价的新方法。

研究中发现，二噁英、多氯联苯、氯氟烃等有机氯化物与水的亲和性很差，当利用超声波在水中产生细小气泡后，这些物质就被吸附在气泡上，气泡破裂时，依靠产生的高温高压，这些有害物质就被分解成无害的碳酸气和氯化物离子。

例如：

浓度为l0ppm的多氯联苯溶液加以200千赫的超声波，经30分钟后，有95％的多氯联苯被分解了，同时，对二噁英和氯氟烃的分解效果也基本相同。

如果将分解率提高到99．99％的话，这种安全廉价的超声波分解方法将有望走向实用化。

日本原子能研究所的科学家们利用电子束照射的方法分解、清除废气中的有害物质二噁英，收到良好效果。

该技术的原理是，采用电子束照射方式，使废气中的空气和水生成活性氧等易反应物质，进而破坏二噁英的化学结构。

该研究所在垃圾焚烧厂进行实验的结果表明：

焚烧一般的生活垃圾，按每小时产生1000立方米废气计算，施加30万伏的电压生成的电子束（电流40毫安、带宽45厘米）可分解和去除90％以上的二噁英。

现有的过滤净化法（袋过滤器法）虽然能够把废气中的高浓度二噁英除去，但是无法将其分解，需要进行再处理。

而新技术则能把废气中的高浓度二噁英分解掉，并且处理成本降低1/3。

日本在垃圾焚烧残渣的利用方面也取得了进展，例如：

日本东方公司开发出利用城市生活垃圾焚烧灰渣制造道路及广场铺装块的技术。

过去垃圾在焚烧厂焚烧，灰渣主要用来填埋处理，因数量日益增加，给填埋场造成压力。

此外，道路的铺装块每年的需求量极大。

灰渣是在高温下溶化结晶，成为接近花岗岩强度的材料，用该材料制成每立方米可吸收240L水的铺装块，既能吸收土中的水分，又能使雨水保存在块内，有冷却路面的效果，缓解热岛现象。

此外，日本东京还利用垃圾焚烧灰渣生产水泥制品。

在东京2001年建设了一座专门利用垃圾焚烧灰渣生产水泥的工厂，年可处理垃圾焚烧灰渣约8万吨，生产水泥约l0万吨。

其生产工艺为：

用罐车将垃圾焚烧灰渣运至该厂，作为生产水泥的主要原料，经预处理后进入回转窑中，加入一定量的石灰石在回转窑中共同煅烧，最后，再经磨细后就成了水泥。

回转窑的尾气经过严格的处理，即经除尘、除二噁英、脱硫、脱硝等处理，尽可能减少污染物的排放。

与一般水泥厂相比，尾气的处理程序要复杂得多。

在垃圾焚烧残渣制水泥的研究开发过程中，日本经济产业省也给予了大力支持，所生产水泥列入了政府绿色采购目录，并特别制定出垃圾焚烧残渣水泥标准。

由于日本总体环境意识较强，大家都愿意购买这种水泥。

二、中国国内垃圾处理状况：

近年来，“垃圾围城”已成为我国很多城市发展的一块心病。

2012年7月10日，广州召开生活垃圾分类处理部署动员大会，将推进分类责任分解到各区市和职能部门，同时打响一场解决“垃圾围城”的“人民战争”。

然而部分专家表示，垃圾分类的政策“听上去都很美”，但是对于到底能够坚持多久依然存疑。

“老百姓的习惯很难改变，政策的推行需要配套一系列的奖惩措施，并坚定地贯彻执行下去。

”

（一）中国受困“垃圾围城”：

垃圾围城

《机器人总动员》里，人类早已乘坐巨大的宇宙飞船遗弃了地球，剩下一个地球废品分装员，每日循环往复地处理着堆积如摩天大楼般的人类垃圾。

这样的场景其实离我们并不遥远。

如果按每人每年产生300公斤垃圾计算，全球60年产生的垃圾全部堆放在赤道圈上，可堆成高5米、宽1公里的巨大垃圾墙。

统计资料显示，全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%以上，后者已成为世界上垃圾包围城市最严重的国家之一。

全世界每年产生4.9亿吨垃圾，而仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。

目前，全国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，占地约80多万亩，近年来又以平均每年4.8%的速度持续增长。

全国600多座城市，除县城外，已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中，且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。

垃圾围城是近日颇为震耳的盛世危言

（二）垃圾处理方式：

垃圾处理方式：

填埋

在国际上，城市垃圾处理是长期困扰政府和市民的环保难题。

一般来说，传统的垃圾处理方法是填埋和焚烧。

中国城市的垃圾处理起步很晚，上世纪80年代才开始进行垃圾处理，之前，垃圾都是露天堆放。

时至今日，国内大部分城市垃圾处理采用的方式仍然以填埋为主。

然而，虽然填埋方式被广泛使用，但随着技术的进步，理想的垃圾填埋场却越来越少，特别是在一些发达国家，填埋处理所占的比例已呈大幅下降趋势。

导致填埋场数量下降的原因有三条：

旧填埋场逐渐达到其饱和状态；新填埋场选址困难；由于环境保护标准不断提高，一些不符合环保要求的垃圾填埋场被迫关闭。

垃圾处理方式：

焚烧

焚烧，曾是世界上许多大城市的首选。

通过焚烧垃圾来发电，既最大限度地减少了垃圾的体积，又利用其产生新能源。

近年来，国内也有一些城市采用焚烧的方法处理垃圾，但就在垃圾焚烧厂遍地开花后，人们却发现了比垃圾灾难更可怕的二恶英——这是一种极危险的致癌物，在目前已经认识的环境激素中，它的毒性最大。

由于技术限制，目前对于二恶英的检测难度很大。

有专家这样形容二恶英提取、分离、浓缩、精致所带来的工作量：

“这就如同把国际标准泳池装满大米，然后从中挑拣出一颗黛色的大米。

”

尽管如此，在土地填埋接近饱和后，仍有很多人将垃圾焚烧作为未来的发展趋势，今年4月国家又对垃圾焚烧的发电价格进行了调整，新规定的出台无疑对于行业长期发展无疑是一个利好消息。

2009年10月31日，番禺丽江花园，居民们手举传单反对在番禹兴建垃圾焚烧厂

（三）“垃圾围城”突围之道：

垃圾分类：

从源头减少城市垃圾：

根据中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会的统计，中国城市垃圾处理中填埋法处理的垃圾占70%，堆肥占20%，焚烧占5%，其他（包括露天堆放、回收利用）占5%。

而不论是焚烧还是填埋、堆肥，垃圾分类都被认为是绕不开的环节。

通过收集、分类,将垃圾进行回收利用,形成循环经济,能够大大减少真正意义上“垃圾”的数量。

德国、瑞士、日本等国家在垃圾焚烧导致污染后更多地采取了垃圾分类和回收,垃圾量大幅度减少,有的甚至减少一半以上。

很多民众反对建造垃圾焚烧厂，并非为了反对而反对，而是想和政府一起寻找妥善处理垃圾之道,“既有破又有立”。

他们所谓的“立”就是全面推进分类焚烧。

垃圾分类和减量化应该是垃圾焚烧厂建设的前置条件。

众多的中国城市在这个条件几乎完全不具备的情况下，盲目建设大量焚烧厂，最终将导致焚烧危害加大，焚烧效率偏低。

一旦将来开展垃圾减量化，焚烧能力可能大量过剩，会造成严重经济损失。

我国的垃圾分类口号已经喊了很多年，但是效果并不理想。

尽管大部分地区都放置了分类垃圾桶，但目前的分类垃圾筒还只是一种形式，而垃圾最终是否能被分类，关键在于每一类垃圾要与它后面的运输和处理挂钩，这正是目前国内的垃圾分类所缺乏的。

做好垃圾分类须须从四个方面着手：

第一，关于垃圾分类的重要性、必要性和具体分类知识的宣传必须真正做到家喻户晓、深入人心；第二，对于天天分类包装垃圾而出现的塑料垃圾袋用量倍增的情况，应该制定出符合环保和实际情况的具体措施；第三，有关部门必须保证经过分类的垃圾能够最终真正实现分类处理，不得出现装运过程中的再次混合处理；第四，必须明确规定执罚的主体、执罚的具体细则以及对执罚本身的监督机制，使执罚规定具有可操作性。

巴西垃圾分类箱

形成完善的垃圾处理市场：

目前，中国城市现行的垃圾处理大都还是由政府包干，采取非盈利性的收费。

由此导致的结果是，垃圾处理费用连年攀高，许多地方政府不堪重负。

由于物质生活水平的提高，国内不少城市的居民已越来越重视环境质量，与市场经济相适应的“污染者付费”的思想已逐渐被社会所接受。

因此，建立新的垃圾收费制度，时机已成熟。

从“产业链”的角度看，生活垃圾处理既要坚持“无害化、减量化、资源化”的原则，积极推进垃圾分类收集，鼓励废物回收和综合利用，又必须通盘考虑、设计城市垃圾处理的整个“产业链”，包括垃圾收集、分类、运输、加工、交易、废品回收市场建设、检查与监控等各环节的协调发展。

现在，循环经济、绿色GDP的概念越来越受到追捧，垃圾处理可以说蕴含了巨大的商机，但只有形成了完善的市场机制和产业环境，它才能真正从一个希望变成现实，从而解除垃圾围城的警报。

上海江桥生活垃圾焚烧厂是我国已运营的最大的现代化垃圾焚烧厂，位于上海市嘉定区江桥镇绥德路800号，占地204亩

广州李坑垃圾焚烧发电厂

面对“垃圾围城”的困境，烧还是不烧，这是个艰难的选择。

今年4月中国开始对垃圾焚烧发电价格进行调整，以巨大的气魄吹响依靠焚烧攻克垃圾围城的号角。

开弓没有回头箭。

必胜的信心要有，但过往的教训同样要汲取，在垃圾焚烧之前要做好垃圾分类的前期工作，同时形成完善的垃圾处理市场机制和产业环境，这样才会避免落入“大跃进”式的急功近利困局。

三、北京市垃圾焚烧处理厂状况：