王煜
上海老港垃圾填埋場(chǎng)正在對(duì)生活干垃圾進(jìn)行填埋作業(yè)。
填埋是落后的應(yīng)該淘汰的垃圾處理方式嗎?把垃圾燒掉,產(chǎn)生的有害氣體能不能控制?為什么各地都在籌備垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目?干垃圾的處理技術(shù)還有什么發(fā)展改善的空間?
能回答得了“什么是干垃圾”,你卻不一定知道以上問(wèn)題的答案。而正是這些關(guān)于干垃圾后端處理的答案,決定著垃圾前端分類的邏輯。
填埋與焚燒,這是當(dāng)前全球范圍內(nèi)處理干垃圾的兩種主要方式。在一部分公眾的心目中,填埋是一種較為落后的處理方式,會(huì)對(duì)環(huán)境造成比較大的影響;實(shí)際上,這種認(rèn)識(shí)并不準(zhǔn)確。
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所教授章驊向《新民周刊》記者介紹:從技術(shù)發(fā)展程度而言,目前垃圾的填埋與焚燒都已經(jīng)比較成熟,對(duì)環(huán)境的影響都能控制在可以接受的范圍內(nèi)。而追溯起源,全球處理垃圾的這兩種方式都有一百多年的歷史,很難說(shuō)誰(shuí)先誰(shuí)后。
她說(shuō),目前人們主流采用的填埋方式是“衛(wèi)生填埋”,這并不是簡(jiǎn)單地挖一個(gè)大坑把垃圾倒進(jìn)去,而是有一系列的配套工程。垃圾在填埋發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生含高濃度有機(jī)物的滲濾液,這是垃圾對(duì)土壤和地下水的主要污染物之一。在填埋坑挖好后,首先要開(kāi)展的工作就是在底部和四周鋪設(shè)防滲材料,阻止?jié)B濾液進(jìn)入周邊的土壤;同時(shí),導(dǎo)出產(chǎn)生的滲濾液,對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。發(fā)酵過(guò)程中,垃圾還會(huì)產(chǎn)生甲烷等氣體,不僅會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),積累到一定程度還容易發(fā)生爆炸;因此,處理工程要將這些氣體導(dǎo)出引燃,保證安全。
符合上述處理程序的垃圾填埋場(chǎng),基本能做到對(duì)周邊環(huán)境不產(chǎn)生有害影響。章驊說(shuō),當(dāng)一個(gè)填埋場(chǎng)的容量用盡、封場(chǎng)之后,現(xiàn)在通常的后續(xù)處理是在原址進(jìn)行綠化。
例如,位于浦東、瀕臨東海的老港是上海最大的垃圾處理基地,它的前三期填埋場(chǎng)封場(chǎng)之后,經(jīng)過(guò)土壤改良、地形微整,已經(jīng)不再是人們想象中的“垃圾山”,而滿是草坪和樹(shù)木,成為一座以“環(huán)保再生”為主題的郊野公園。同時(shí),老港基地還利用四期填埋場(chǎng)南側(cè)的蘆葦蕩、市政預(yù)留地,建設(shè)了近7600畝林地,林地的東側(cè)還保留了約1800畝現(xiàn)有濕地。
章驊表示,垃圾填埋場(chǎng)在連續(xù)二三十年的監(jiān)測(cè),確認(rèn)在長(zhǎng)期的時(shí)間里對(duì)環(huán)境都沒(méi)有危害之后,還可以建成高爾夫球場(chǎng)之類的場(chǎng)地,實(shí)現(xiàn)土地的再次利用,這在國(guó)際上已經(jīng)有實(shí)踐。
同樣能達(dá)到對(duì)環(huán)境的影響可控,是填埋還是焚燒,該如何選擇?上海西弗瑞環(huán)境科技有限公司的業(yè)務(wù)為提供固體廢棄物處理與信息化管理解決方案,其董事長(zhǎng)周倚天在接受《新民周刊》記者采訪時(shí)表示:每個(gè)地區(qū)是根據(jù)自身可用土地面積、人口密度、垃圾產(chǎn)生量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度,因地制宜來(lái)選擇垃圾處理方式的。填埋的成本相對(duì)焚燒而言較低,所需土地空間較大,所以土地充裕的地區(qū)更傾向于填埋;而人口密集、用地緊張的大城市則更多選擇焚燒。
即使有這樣的不同傾向,填埋仍然是垃圾處理不可或缺的方式。章驊解釋說(shuō):垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣,如果不進(jìn)行資源化利用,還是要填埋的;焚燒產(chǎn)生的飛灰在無(wú)害化處理后,同樣也要做填埋。即使是濕垃圾,在處理之后也會(huì)產(chǎn)生一些不能利用的雜質(zhì),這些也要填埋?!傲硗?,焚燒設(shè)備可能會(huì)出故障或者要檢修,但垃圾并不會(huì)停止產(chǎn)生,此時(shí)填埋也可以救急。填埋是垃圾處理的保底方法?!?h3>焚燒讓資源再生
上海的垃圾焚燒處理,老港同樣是標(biāo)桿。2019年6月28日,上海老港再生能源利用中心二期啟用。工程完全建成運(yùn)行后,上海老港再生能源利用中心一、二期工程總焚燒處理生活垃圾量將為300萬(wàn)噸/年,約占上海市居民年產(chǎn)生垃圾總量的1/2,焚燒發(fā)電量每年將可達(dá)9億千瓦時(shí),成為全球規(guī)模最大的垃圾焚燒廠。根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃(2016-2040)》,老港固廢基地將作為上海建設(shè)韌性生態(tài)之城總體布局的重要組成部分,為城市運(yùn)行安全提供根本性保障。
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上海老港再生能源利用中心二期工程是老港固廢基地實(shí)現(xiàn)垃圾資源化、減量化和無(wú)害化的現(xiàn)代化焚燒工廠,規(guī)模為6000噸/日,配置8條750噸/日的機(jī)械爐排爐焚燒線,設(shè)置3 臺(tái)50兆瓦凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。
相較一期每天3000噸的焚燒量,二期工程的焚燒量翻倍,達(dá)到每天6000噸。此外,二期工程的排放標(biāo)準(zhǔn)也在同步提升。上海老港固廢綜合開(kāi)發(fā)有限公司重大工程辦公室副主任、老港再生能源利用中心二期項(xiàng)目總工吳曰豐在接受媒體采訪時(shí)表示:工程采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,使用凈化裝置,使排出來(lái)的氣體和污染物對(duì)環(huán)境的污染降至最低,達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐盟2000標(biāo)準(zhǔn),甚至可以達(dá)到天然氣燃燒后的超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。工程在處理垃圾的同時(shí)產(chǎn)生大量電能,除了對(duì)自身的供給外,大部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)外輸出。
填埋與焚燒,這是當(dāng)前全球范圍內(nèi)處理干垃圾的兩種主要方式。目前垃圾的填埋與焚燒都已經(jīng)比較成熟,對(duì)環(huán)境的影響都能控制在可以接受的范圍內(nèi)。
上海固廢處理行業(yè)的一位業(yè)內(nèi)人士向《新民周刊》記者介紹:當(dāng)垃圾運(yùn)到焚燒廠的儲(chǔ)坑之后,就不能再進(jìn)行二次分揀了?!拔覀冇械膬?chǔ)坑有三十幾米高,如果要再進(jìn)行分揀,是不符合安全流程的?!蓖瑫r(shí),垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)到焚燒廠的途中,通常是密閉的,也沒(méi)有再分揀的空間。這就意味著,干濕分開(kāi)一定要在前端的分類階段完成。如果前端分類做得徹底,那么進(jìn)入儲(chǔ)坑的垃圾含水量就會(huì)減少,產(chǎn)生的瀝濾液也會(huì)減少,這將增加垃圾的熱值,使得它們?cè)诜贌A段達(dá)到更高的溫度。焚燒溫度的提高,一方面可以增加發(fā)電效率,另一方面非常關(guān)鍵的是能夠減少二噁英等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。
“除了能發(fā)電,焚燒的一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)是能實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化?!闭买懡榻B,垃圾在焚燒之后,大約剩下20%重量的爐渣,主要的成分是玻璃、陶瓷、金屬之類的無(wú)機(jī)物。這樣的爐渣在法律上被劃分為一般固體廢棄物,沒(méi)有危害,在經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后可以生產(chǎn)建筑用磚、建材的骨料、路基材料等。她說(shuō),預(yù)處理包括把金屬、未燃盡的有機(jī)物等分揀出來(lái),然后再做破碎、篩分?!叭绻菭t渣生產(chǎn)的路基材料,用于二級(jí)公路或者鄉(xiāng)間小道是沒(méi)有問(wèn)題的?!?/p>
垃圾焚燒成爐渣,爐渣再進(jìn)行資源化利用后,最后的重量可以減少到原來(lái)的1%,這部分再去填埋,顯著節(jié)省了填埋場(chǎng)的容量空間。
焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰,屬于危險(xiǎn)廢棄物范疇,含有二噁英、氯鹽等,重金屬的浸出性比較強(qiáng),垃圾焚燒廠通過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)對(duì)其處理后,可讓排放到環(huán)境中的氣體達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
2019年以來(lái),全國(guó)各地密集出臺(tái)生活垃圾焚燒廠項(xiàng)目的規(guī)劃。例如,云南和福建兩省接連出臺(tái)《生活垃圾焚燒發(fā)電中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》。云南省發(fā)改委公布的規(guī)劃意見(jiàn)顯示:未來(lái)將在省域內(nèi)總投資超過(guò)120億元,規(guī)劃到2020年底,全省擬建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠15座,新增生活垃圾焚燒處理能力9650噸/日;到2030年底,全省擬建成垃圾焚燒發(fā)電廠30座,新增生活垃圾焚燒處理能力13500噸/日。
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除了省一級(jí)的規(guī)劃,地級(jí)、縣級(jí)的垃圾焚燒廠項(xiàng)目規(guī)劃也紛紛公示。河南省安陽(yáng)市、江蘇省張家港市、山東省萊州市、浙江省平陽(yáng)縣以及福建省閩清縣等十幾個(gè)地區(qū)都公開(kāi)了域內(nèi)擬進(jìn)行的垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)劃、審批與招標(biāo)等內(nèi)容。
對(duì)此,同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授趙由才提出,建設(shè)垃圾焚燒項(xiàng)目是得到國(guó)家政策支持的——國(guó)家“十三五”規(guī)劃中要求,到2020年城市生活垃圾焚燒處理能力占無(wú)害化處理能力的比例要達(dá)到50%;并且企業(yè)能得到省級(jí)和國(guó)家級(jí)的兩層補(bǔ)貼,國(guó)家對(duì)垃圾焚燒發(fā)電的收購(gòu)價(jià)比一般發(fā)電要高,企業(yè)有一定的利潤(rùn)空間,商業(yè)模式比較清晰;同時(shí),銀行也熱衷于貸款給此類項(xiàng)目,垃圾焚燒在融資層面也沒(méi)有障礙。因此,眾多地方都在規(guī)劃上馬。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示:2011年至2018年,我國(guó)生活垃圾焚燒處理量逐年增長(zhǎng),增速始終保持在12%以上。其中,2017年我國(guó)生活垃圾焚燒處理量為8463.3萬(wàn)噸,相當(dāng)于23.19萬(wàn)噸/日。而《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理建設(shè)規(guī)劃》提出的目標(biāo)是2020年我國(guó)垃圾焚燒處理能力要達(dá)到59.14萬(wàn)噸/日,垃圾焚燒處理能力還有很大的提升空間。
在計(jì)算垃圾處理的成本時(shí),監(jiān)督成本不應(yīng)遺忘。也就是說(shuō),垃圾處理技術(shù)已經(jīng)成熟,但如何保證這些技術(shù)被企業(yè)正確地利用,而非“偷工減料”,其實(shí)更為關(guān)鍵。
在《新民周刊》記者采訪的多位業(yè)內(nèi)專家看來(lái),干垃圾的填埋與焚燒處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的階段。不過(guò),仍然有可以改善的領(lǐng)域。
在某家垃圾焚燒廠的資料中,其煙氣凈化系統(tǒng)共有8個(gè)組成部分。對(duì)此,章驊指出,目前各家企業(yè)在這個(gè)流程上有建得越來(lái)越長(zhǎng)的趨勢(shì),把各種方法串聯(lián)起來(lái),其實(shí)這個(gè)流程是值得優(yōu)化組合的?!拔覀兛梢远嘌芯恳幌氯绾翁嵘總€(gè)流程的效率,而不是單純地把各種方法堆砌起來(lái)?!彼f(shuō)。
處理方式:焚燒和填埋為主
需要優(yōu)化組合的,不僅僅是設(shè)備和技術(shù),企業(yè)的管理精細(xì)化也是提升垃圾焚燒發(fā)電效率、提升排放標(biāo)準(zhǔn)的秘訣。上海老港再生能源利用中心二期工程的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)均在中控室內(nèi)自動(dòng)采集、自動(dòng)分析、自動(dòng)反饋,最終自動(dòng)控制所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行,堪稱“智慧工廠”。一般垃圾焚燒發(fā)電廠的熱能回收率只有19%-21%,老港二期可以達(dá)到25%-26%;一般垃圾廠一噸垃圾發(fā)電450度,老港二期可以達(dá)到600度。這和廠區(qū)的精細(xì)管理密不可分。
上海老港再生能源利用中心是以焚燒生活垃圾發(fā)電的地方。
周倚天提出:在計(jì)算垃圾處理的成本時(shí),監(jiān)督成本不應(yīng)遺忘。也就是說(shuō),垃圾處理技術(shù)已經(jīng)成熟,但如何保證這些技術(shù)被企業(yè)正確地利用,而非“偷工減料”,其實(shí)更為關(guān)鍵。
進(jìn)一步提升垃圾的資源再利用效率,也是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題。章驊介紹說(shuō),目前用垃圾焚燒后的爐渣生產(chǎn)的建筑材料,價(jià)值比較低,如果需貨方距離垃圾焚燒廠較遠(yuǎn),這些產(chǎn)品加上運(yùn)輸費(fèi)用之后,其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就比較差了。她說(shuō),目前上海的一些垃圾焚燒廠正在研制新的爐渣利用技術(shù),嘗試用爐渣生產(chǎn)透水性建材等價(jià)值較高的產(chǎn)品。
除了已經(jīng)成熟的填埋與焚燒,一些新的垃圾處理技術(shù)也正在研發(fā)中。章驊和趙由才都提到了“垃圾的熱解氣化”,它的基本原理是在無(wú)氧或缺氧條件下,對(duì)垃圾加熱蒸餾使其有機(jī)物裂解,轉(zhuǎn)化為固體焦炭、可燃油和可燃?xì)?,可燃油和可燃?xì)饪捎糜谟酂徨仩t燃燒進(jìn)行熱量回收利用。
它是近十年研制出的新型垃圾處理技術(shù),具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、效率高、投資低的特點(diǎn),并且產(chǎn)生的二噁英、重金屬污染較少,因此被看作新的發(fā)展方向之一。但是,熱解氣化也存在設(shè)備處理能力較小,無(wú)助燃物時(shí)燃燒不穩(wěn)定,熱量回收率低及不能適應(yīng)高水分、低熱值垃圾處置等問(wèn)題。章驊還表示,熱解產(chǎn)生的油和氣是混合物,也有需要凈化提純的問(wèn)題。因此,熱解氣化還只是在實(shí)驗(yàn)室和一些小規(guī)模村鎮(zhèn)做試驗(yàn),目前很難廣泛應(yīng)用。“相比之下,垃圾焚燒的規(guī)??纱罂尚?,比較靈活,更適合在我國(guó)不同情況的各地推廣。”趙由才說(shuō)。