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科学普及:关于生活垃圾焚烧发电的常识,你了解多少?
发布日期:2018-07-30 16:39:08|来源:|责任编辑:admin
   Q1:什么是生活垃圾?生活垃圾对环境有什么影响?
 
      生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。例如人们日常生活中废弃的菜叶、瓜皮、果壳、废纸、塑料、玻璃、电池、荧光灯管等。
 
      生活垃圾在堆放过程中会发生腐烂进而形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源,主要通过土壤污染、大气污染、地表和地下水的污染影响人们的生活。对土壤的影响:生活垃圾的堆放,不仅侵占了大量农田,而且将难以降解的有毒有害物质遗留在土壤中,会严重侵蚀土地,危害农业生态。对大气的影响:长时间堆放会造成腐烂霉变,释放出大量有害气体,粉尘和细小颗粒物随风飞扬,危害周围大气环境。对水环境的污染:垃圾中所含的水分和淋入其中的雨水产生的渗滤液会影响周围水体,造成地表水和地下水水质浑浊、有臭味、大肠菌群超标等。
 
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       Q2:我国的垃圾处理原则是什么?
 
      《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国循环经济促进法》所确立的垃圾处理原则为:减量化、资源化、无害化。
 
      减量化:指在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生,以及采取适当措施减少(含体积和重量)的过程。
 
      资源化:是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用,也就是采用适当措施实现废物的资源利用过程,其中再利用是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。
 
      无害化:是指在垃圾的收集、运输、储存、处理、处置的全过程中减少危害,避免对环境和人体健康造成不利影响。
 
      Q3:生活垃圾有哪些处理方式?各有什么优缺点?
 
      目前,世界上对于生活垃圾的处理存在多种方式,主要包括卫生填埋、堆肥、焚烧等,这些垃圾处理方式各有其优缺点。卫生填埋投资低,但存在大气污染、土壤污染、并有地表水和地下水污染的可能;占地大,选址困难。堆肥投资不高,但存在臭源易扩散、重金属污染难以控制等问题,堆肥质量也不稳定。垃圾焚烧相对于前面两种方式,占地面积小,可以大大减少垃圾中的有害物质;排放的烟气和污水经过处理,对周边环境的不良影响很小;产生的热力可以用来发电,是最符合“减量化、资源化、无害化”原则的处理方式。
 
      Q4:垃圾焚烧行业政策规划
 
      1.2010年7月1日,国家发改委、科技部、工业和信息化部、住房城乡建设部、商务部等六部委发布公告《中国资源综合利用技术政策大纲》,明确提出“推广城市生活垃圾发电技术”。
 
      2.2011年4月19日,国务院批转发布了《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》(国发〔2011〕9号) 提出“土地资源紧张、人口密度高的城市要优先采用焚烧处理技术”。
 
      3.2016年10月22日,国家住建部、发改委、国土部、环保部联合发文《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》(建城〔2016〕227号文)指出,“生活垃圾焚烧处理技术具有占地省、减量效果明显、余热可以回收利用等特点”,重点肯定了生活垃圾焚烧处理的作用。
 
      4.2017年底《关于进一步做好生活垃圾焚烧发电厂规划选址工作的通知》(发改环资规〔2017〕2166号)强调,焚烧发电是生活垃圾处理的重要方式,对实现垃圾减量化、资源化和无害化,改善城乡环境卫生状况,解决“垃圾围城”“垃圾上山下乡”等突出环境问题具有重要作用。
 
      Q5:生活垃圾焚烧发电技术主要优势有哪些?
 
      一是项目用地省。同样的垃圾处理量,垃圾焚烧厂需要的用地面积只是垃圾卫生填埋场的1/20-1/15。
 
      二是处理速度快。垃圾在卫生填埋场中的分解时间通常需要7到30年,而焚烧处理只要垃圾的熔点低于850℃,2小时左右就能处理完毕。
 
      三是减量效果好。同等量的垃圾,通过填埋约可减量30%,通过堆肥约可减量60%,而通过焚烧约可减量90%。
 
      四是污染排放低。据德国权威环境研究机构研测,在满足控制标准的情况下,垃圾焚烧产生的污染仅为垃圾卫生填埋的1/50左右。
 
      五是能源利用高。每吨垃圾可焚烧发电300多度,大约每5个人产生的生活垃圾,通过焚烧发电可满足1个人的日常用电需求。通常来说,对于人口密集、经济发达、土地资源稀缺的大中城市应该优先选择垃圾焚烧方式。
 
      Q6:当前对生活垃圾焚烧认识的三大误区是什么?
 
      1.误区之一:中国的焚烧技术落后
 
      目前,全世界最先进的垃圾焚烧技术都已经进入中国。就焚烧炉的情况看,德国马丁和日本三菱合作开发的技术最早进入中国,目前有相当多的实践,如深圳、广州;日本田熊公司开发的SN型焚烧炉,在国内也有相当多的应用,如北京、天津;欧洲西格斯焚烧技术也进入中国,应用在苏州、深圳;日本的日立造船焚烧炉应用在成都;日本JFE焚烧炉应用在青岛,等等。同时,我们国内也自己研发了一些国产化的焚烧技术,如二段式焚烧技术等。国内技术已日臻成熟,达到世界先进水平。
 
      2.误区之二:生活垃圾焚烧中二噁英是不可控的
 
      关于垃圾烟气处理,特别是二噁英的问题,实际上在中国二噁英已经被妖魔化。在全社会二噁英排放中,垃圾焚烧厂的总量非常低,不是二噁英排放物的主要因素。从我国的情况来看,根据统计,我国焚烧厂二噁英占全社会排放量的比例只有3.3%,大量产生源不是在垃圾焚烧厂。当然垃圾焚烧厂确实能够产生部分二噁英,但是目前我国垃圾焚烧厂水平和国际是接轨的,即使产生了二噁英,从处理技术来说,是可以消除或者控制在足够低水平的。
 
      3.误区之三:国外的垃圾焚烧厂很多都关闭了
 
      据统计的欧洲主要国家垃圾情况来看,欧洲垃圾焚烧处理量是在不断增加,焚烧厂也在增加,基本保持增长。就日本情况来看,日本是全世界垃圾焚烧处理技术发展比较快的,日本全国垃圾焚烧率保持在80%以上的水平,垃圾基本上首先焚烧,不能处理的垃圾再进入填埋场。从东京来看,东京地区有23座垃圾焚烧厂,都在正常运营,东京最漂亮的烟囱都是垃圾焚烧厂的。
 
      Q7:生活垃圾能燃烧吗?能焚烧彻底吗?
 
      目前,进入垃圾焚烧厂的生活垃圾热值在1500千焦/公斤左右,而进入焚烧炉的垃圾热值一般可达到5000千焦/公斤以上,随着消费水平的提高,我国生活垃圾的热值还在不断提高。因此,生活垃圾可以实现稳定燃烧,过程中完全不需要添加煤、油或天然气等辅助燃料,现在国内的机械式炉排炉,都比较成熟,均能彻底焚烧生活垃圾,焚烧后的炉渣残渣还可作为建筑材料进行回收利用。
 
      Q8:焚烧处理主流技术是什么?
 
      目前,主流的垃圾焚烧处理技术主要有两种:一种是机械式炉排炉技术、一种是循环流化床技术。机械式炉排炉技术是生活垃圾焚烧处理的主流技术。机械式炉排炉技术的特点:应用历史长久,技术成熟。垃圾不需要预处理,故障率低,年运行时间长,处理能力较大。
 
      目前,国内的循环流化床运行时需要消耗不可再生的煤,并且对煤块的颗粒大小有一定要求,必须先将煤块加工破碎后才能由给煤设备送入炉膛。同时,由于其技术特点,循环流化床在垃圾焚烧处理前需要对垃圾进行分选、破碎等预处理,在预处理和厂内的输送过程中容易造成污水以及臭味的外泄,对环境造成二次污染。
 
      Q9:生活垃圾焚烧发电的工艺流程如何?
 
      生活垃圾在垃圾储坑中存放七天以上脱去一定水分(渗滤液)后,通过垃圾吊送装置吊送至焚烧炉的给料平台,经过进料斗后,被给料器推到机械炉排上进行干燥、气化、燃烧、燃烬。燃烬后剩下的炉渣推入出渣机,冷却后的炉渣经出渣机送至渣坑,经过炉渣起重机装车后送出进行炉渣综合利用。
 
      垃圾燃烧生成的烟气进入锅炉,与锅炉中的水进行充分的热交换,产生的蒸汽进入汽轮发电机组产生电能。锅炉出来的烟气经过烟气净化系统处理达标后,经引风机抽出通过烟囱排到大气中。布袋除尘器等收集下来的飞灰及烟气处理系统的残余物经固化处理达标后,送到指定地点进行卫生填埋。垃圾在储坑内脱出的渗滤液进入渗滤液收集池,经泵送至渗滤液处理装置进行达标处理。
 
      Q10:一吨垃圾能发多少电?能减少多少二氧化碳的排放?
 
      利用生活垃圾焚烧产生的余热发电,可减少化石能源发电的二氧化碳排放量。据估算,国内炉排炉生活垃圾焚烧发电厂发电量约为305—420度/吨,扣除垃圾焚烧发电过程中自身能源消耗,上网电量约250—350度/吨;根据我国的电力结构,70%以上是煤发电,垃圾焚烧发电替代燃煤发电,焚烧1吨生活垃圾相当于减排二氧化碳量208—283kg。此外,我国生活垃圾焚烧发电对二氧化碳减排更大的贡献是替代填埋,焚烧1吨生活垃圾相当于减排二氧化碳量300kg。
 
      Q11:焚烧热能如何利用?
 
      生活垃圾中存在大量的可燃物,利用生活垃圾代替煤作为燃料,在焚烧炉内进行燃烧、发出热量并产生蒸汽,既可以发电,也可以热电联产或直接供热。对生活垃圾采用焚烧发电(供热)的方式,不但处理了生活垃圾,而且还节约了国家的不可再生资源——煤或燃油,同时弥补了我国电力的不足。
 
      Q12:世界发达国家、地区生活垃圾主要通过什么方式处理?
 
      目前,发达国家、地区生活垃圾最主要的处理方式是焚烧发电,尤其是土地资源稀缺、经济发达、人口较多的城市。如瑞典60%以上,丹麦、日本、卢森堡、瑞士达到70%以上,新加坡已经超过了80%,中国台湾甚至已经达到90%左右。
 
      Q13:我国生活垃圾焚烧发电现状如何?
 
      截至2015年年底,投入运行的生活垃圾焚烧发电厂有220座,总处理能力为22万吨/日,总装机约为4300MW。国家能源局印发《生物质能发展“十三五”规划》提出,到2020年生活垃圾焚烧发电处理能力将达到50万吨/日。
 
      Q14:生活垃圾焚烧发电厂与周边群众和谐相处的实例有哪些?
 
      日本东京的中央焚烧发电厂位于市中心,距离日本皇宫仅3.5公里,皇宫周边7公里范围内有7座垃圾焚烧发电厂。东京23个区有23个焚烧厂,有的就建在市中心。在欧洲许多城市,余热利用的垃圾焚烧厂与城市集中供热管网连接,为城市供热系统提供廉价的可持续热源。例如,在法国巴黎、意大利布雷西亚、丹麦哥本哈根、瑞典马尔默,垃圾焚烧厂供热量占城市供热量达到50%。
 
      我国的佛山南海垃圾焚烧厂位于南海大学城内,3公里范围内有约10万学生和居民,和谐相处,已成为南海区工业旅游景点;常州垃圾发电厂位于该市武进区遥观镇的繁华地带,与民为邻9年零投诉。其他如江苏苏州、浙江海宁、山东日照、广东博罗等地垃圾发电厂离居民区也只有几百米的距离,都能做到和谐相处。
 
      Q15:二噁英是什么?如何控制?如何监管?
 
      1.二噁英是什么?
 
      所谓二噁英,实际上是二噁英类化合物的一个简称,指的是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类共210种有机化合物,但其中只有极少数种类被认为具有毒性。二噁英并不是垃圾焚烧厂特有的公害,它是一种有机物与氯一起加热就会产生的化合物,是一种比较普遍的化学现象。二噁英在空气、土壤、水、食物和垃圾中都能发现,有研究显示,食品是其主要来源,人体接触的二噁英中约有90%来自膳食方面。
 
      2.如何控制二噁英排放?
 
      生活垃圾焚烧厂控制二噁英排放,主要采用成熟的前“3T”后高效净化技术,其一是保持焚烧炉膛内温度大于850摄氏度,并控制烟气在炉膛内停留2秒以上,使二噁英得到完全分解;其二是烟气通过最先进的净化处理系统,将单位二噁英浓度控制在0.1纳克以内,达到国际上最严格的排放标准。事实上,自现代生活垃圾焚烧技术诞生120多年来,平均每10年就有一个重大的技术突破,进入21世纪以来的重大技术进步,主要是二噁英的高效处理技术得到了极大的实质性提升,现在大部分高比例采用垃圾焚烧方式的发达国家,垃圾焚烧厂对自然界二噁英排放总量的贡献率都低于1%。
 
       3.二噁英如何监管?
 
      烟气中二噁英的检测采用“高分辨气相色谱-质谱联用法”进行定量定性分析。烟气中二噁英的检测属于痕量分析(物质中含量在百万分之一以下的组合的分析方法)。检测包括三个步骤:取样、样品的预处理和测定。在焚烧厂营运过程中主要通过监控燃烧温度、一氧化碳含量和烟尘浓度(一氧化碳与烟尘浓度与二噁英浓度有相关性)来预知和控制减少二噁英的产生。
 
      Q16:如何保证焚烧炉温度达到850摄氏度以上?
 
      垃圾运入焚烧厂后,先在密闭的垃圾贮存仓里堆放、发酵(提升垃圾热值),然后进入焚烧炉焚烧,燃烧控制采用自动燃烧控制系统,如监测到炉温低于850℃,自动启动助燃系统助燃,保证炉温。目前,实际运用的国内外炉排炉的炉温一般能长期保证在900℃至1000℃左右。
 
      Q17:既然没有污染,为什么国家一定要规定这个300米?
 
      大家都知道,我们中国的政府,考虑事情一向都是力求稳妥,所以国家规定“300米环境防护距离”的初衷,并不是因为300米范围内有明确的健康风险,事实上,每个发电厂的近百名人员,每天都在厂内工作、生活,全在300米范围内,也有着一样的生命和对健康权的维护。“300米”的规定,是国家强制设置了一个“缓冲地带”,其作用是:当遇到不可抗拒的自然灾害因素时,例如级别较大的地震时,厂内房屋、设备倒塌,这个时候电厂肯定是处于停机运行状态,停机时虽然没有烟气向外界排放,但厂内没来得及处理的渗沥液等污染性废水,却可能由于设备泄漏而流向外界——“300米”正好为这些物质提供了一个缓冲区,以避免对附近的居民造成较大的生态污染风险和安全风险。
 
      Q18:垃圾焚烧发电项目对企业的基本要求有哪些?
 
      信誉:具有合乎职业道德的商业行为。
 
      实力:具有健康竞争的优势,具有项目建设的资金实力。
 
      经验:具有诚信管理、量化管理、技术诊断管理等强有力的建设运营管理经验。
 
      资质:适应生活垃圾焚烧处理战略,有效存续的独立法人资格,相应资质等级的经济实体,通过ISO9001质量管理体系、ISO14001环境体系及GB/T28001职业安全健康管理体系认证,贯彻切实可行的运行制度、检修制度、安全制度、培训制度及设备缺陷管理等制度。
 
      能力:实践证实可取得良好环境、社会与经济效益;可拥有保证项目得以正常投资、建设、运营管理所需要的高级专业技术和管理人才。
 
      Q19:垃圾焚烧厂会影响地下水和周围水源环境吗?
 
      不会,拟建项目全部污水(含垃圾渗滤液、冲洗水、生产生活废水)处理实现中水回用,零排放。即使有应急排放情况,也是处理达标后通过市政污水管排放到城市污水处理厂。与河流、水库等水源地水体无关联;废气经过处理后达标排放,对河流、水库等周围环境不会产生不良影响。
 
      Q20:垃圾焚烧后固化物的处置方法
 
      垃圾焚烧后的固化物有炉渣和飞灰,炉渣属于一般废物,可以直接资源化利用,飞灰属于危险废物,需要特别处理。炉渣主要为生活垃圾焚烧后的残余物,其产生量视垃圾成分而定,其主要成分为氧化锰(MnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、废金属,以及少量未燃尽的有机物等。垃圾焚烧产生的炉渣经过高温无害化处理,再经过磁选等分离出废钢铁等废旧金属后,将炉渣输送到静脉产业园一期的建筑垃圾生产线综合利用。
 
      飞灰属于危险废物,必须单独收集。垃圾焚烧飞灰先在厂区进行必要的稳定化和固化处理,并经浸出毒性试验合格后,再使用专用密闭运输工具送至该项目配套建设的飞灰填埋场填埋处置。
 
      Q21:根据各地垃圾焚烧场周边老百姓生活现状,给老百姓心中留下了极大阴影,该如何解决?
 
      垃圾发电产业在我国起步较晚,受土地紧张、垃圾围城等因素的影响,垃圾焚烧发电,已成为我国大多数城市目前的一种现实选择,垃圾焚烧也逐渐成为我国政府推崇的一种垃圾处理手段,生活垃圾焚烧厂已经不可避免地成了一个城市的刚性需求,就像咱们家里必须有厕所一样。
 
      要解决这些问题,只能加强监管,严格按照国家相关的运行监管规范,制定详细的监管考核办法,将每一项工作落到实处。监管过程从建设到运营,一步不放松;监管主体尽量扩大,除职能部门比如城管、环保、安全等日常监管外,定期不定期邀请民众或者各种团体监督;监管方式多样化,实行线下现场监管与线上网络监管相结合,线下派专人驻场,线上与所有数字平台建立连接;监管设施建设到位,除数字化监管之外,城管局将在项目邻近区域建设智能监管平台,将焚烧厂日常运营数据纳入平台监管范围,同时在大门口设置大型液晶显示屏,将每日、每时、每刻的排放指标公之于众,便于公众随时监督。
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