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垃圾焚烧:迷雾中前行

时间:2015-11-10 09:34

来源:高能环境微信

今年8月,一家垃圾焚烧企业以26.8元/吨的垃圾处理费中标蚌埠市生活垃圾焚烧发电项目的新闻在业界引发波澜。有媒体称,这一价格再次刷新了垃圾焚烧行业中标价格。近年来,垃圾焚烧项目的中标价格正以几何级数的速度在跌落,低价竞争似乎已经成为了这个行业的惯性或趋势。从起步至今的二十多年的发展进程中,我国垃圾焚烧行业已走向空前繁荣,但繁荣背后迷雾重重,该如何拨开拨雾见日、走上正轨?

一个行业市场上的低价趋势,无非两种情况,一种是行业的技术水平实现了跨越式发展,另一种是企业谋求生存空间的低价竞争。目前我国垃圾焚烧行业属于前者还是后者,技术水平是否已足够支撑成本大幅下降? 答案显然是否定的。

中国在1987年开始垃圾焚烧项目的建设,并于90年代后期迅速发展起来。之后垃圾焚烧在国内经历了一段持续时间相当长的“焚烧”与“反焚烧”的学术争论时期。国外自然也存在过垃圾焚烧的争议期,美国曾经就在1990年废除过对由垃圾发电电厂的税收抵免,但迫于垃圾处理的压力,2004年,美国又重新授予其税收抵免资格,以示鼓励垃圾焚烧行业的发展。

焚烧:破解“垃圾围城”之道

垃圾焚烧无疑是目前城市应对“垃圾围城”的有效手段。随着经济的发展、人口的剧增,世界每个角落的垃圾量都是成级数增长,但是专门用来堆放垃圾的区域却是日益减少,垃圾围城日益严峻。为了缩减固体垃圾的体积,垃圾焚烧技术应运而生。通过焚烧后的可燃物灰渣体积只有原来固体体积的4%~5%,质量也只有原来的15%~20%,而且,在焚烧过程中,垃圾中的病原体也被随之消灭。另外,垃圾焚烧产生的热能还可以被用来供暖供电,不但节省了煤炭资源,垃圾燃烧产生的二氧化碳也是远远低于煤炭,具有减排效果。世界上最早的垃圾焚烧厂是由英国于1884年建成的,紧接着,美国于1885年、捷克于1905年也都建起了自己的垃圾焚烧厂。

中国政府在2011年发布了《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》,明确了中国政府对垃圾焚烧的支持态度。紧接着,国务院办公厅于2012年又发布了《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,要求到2015年我国垃圾焚烧的日处理规模须达到30.79万吨,并明确了“减量化、资源化、无害化”的发展方向。在国家政策的鼓励下,垃圾焚烧技术的学习与研究在中国大面积开展起来,截至目前,基本掌握了垃圾焚烧的核心生命力。相应的,垃圾焚烧厂在全国各地,尤其城市,如雨后春笋般的被建造起来。

据2011年到2015年的统计显示,在我国三种垃圾处理方式中,垃圾填埋和垃圾堆肥的比例均在逐年下降,而垃圾焚烧比例却是在逐年攀升,预计很快将成为城市生活垃圾处理的绝对主要方式。

(数据来自中国循环经济协会发电分会,统计截至2015年8月,

或与其他机构统计数据有少许出入)

住建部环境卫生工程技术研究中心主任徐文龙及其团队对垃圾焚烧处理项目也进行了搜集统计,初步统计结果显示,截至2015年4月,全国垃圾焚烧厂建成投产规模约为22万吨/日,在建约11.9万吨/日。对于接下来“十三五”的五年,徐文龙认为仍然会保持快速的发展趋势。包括目前正在建设的、筹建的、已经签约的,这些都会是未来五年的增长点。

目前我国垃圾焚烧项目采用的工艺流程大体类似:生活垃圾首先会被车辆运输到焚烧厂,并集中堆放在巨大的垃圾储存坑里。储存坑的上方有很多吸风口,将坑里面的臭气吸入焚烧炉进行燃烧,防止了臭气外溢。垃圾在储存坑里要经过5到7天的脱水发酵过程,以排除大部分水分。被排出的水分被称为垃圾渗滤液,经过处理达标后排入市政污水管网。渗滤液处理过程中产生的沼气,可以被沼气发电机组用来发电,或者接入焚烧炉提高燃烧温度。脱水发酵后的垃圾被吊车投放进焚烧炉进行燃烧。在炉膛里,垃圾要经过预热干燥、燃烧等一系列物理和化学反应,被烧成灰烬。燃烧放出的热能可以让锅炉水变成蒸汽,蒸汽继而推动汽轮机高速转动,带动发电机发电。燃烧中产生的烟气须经过严格的处理,达标后方可排入大气。燃烧后产生的炉渣可以被用作建筑材料,进行有效利用。

在垃圾焚烧发电项目在全国各地拔地而起的热潮中,我国垃圾焚烧技术并未有令人惊喜的突破和跨越。大部分的从业者仍然找不到这个行业的方向在哪里,当下的突破口在哪里。而只是一味地通过低价竞争来埋头苦干。技术上也只把眼光放在了“焚烧炉”这一个点上,而忽略了垃圾焚烧生命链的整体发展。

“垃圾处理有一个很长的产业链,包括源头分类收集到最后的处理处置。为什么很多企业,或者大部分企业都专注于焚烧呢?因为焚烧环节有相对清晰的商业模式,有比较清晰的单元服务,企业能在焚烧里头获得收益。” E20环境平台首席合伙人傅涛日前表示,这也就造成企业一直只围绕着垃圾焚烧做工作。

蓝色焚烧:现在未来时

在2014年的“上海垃圾焚烧热点论坛”上,业界提出了“蓝色焚烧”的概念。“蓝色焚烧”不但要实现环保焚烧,减少废气的排放,而且要从管理、理念和文化等方面作出变革。上海环境卫生工程设计院院长张益介绍说:“从技术层面出发,垃圾焚烧提出了5个核心理念,即:更加严格的烟气排放指标;更显著的能源利用效率;更先进的资源综合利用;更透明的企业运行情况;更完善的公共服务设施。这使垃圾焚烧在中国有可能发生质的飞越,使垃圾焚烧领域的视野范围急剧扩张。然而,“蓝色焚烧”只提出了一个目标,并没有给出具体实施方案,致使从事垃圾焚烧的企业虽然看到了这个蓝图,却无法下手去实现“蓝色焚烧”,大部分企业仍然处在摸索的路途中。

“目前,真正启动蓝色焚烧炉的企业有限,一两百座焚烧炉中间只有少量的在向蓝色焚烧挺进。而且,由于外部的收益往往是滞后的,再加上提高收费相对困难。比如去年的垃圾处理收费不仅没有提高还拉低了,因为同质化的竞争拉低了垃圾焚烧的收费,所以大部分企业并没有真正的进入蓝色焚烧的系列。”傅涛说。

另外,在行业火热背后,焚烧企业还正在面临标准趋严、成本提升等显而易见的压力。2014年5月16日,《生活垃圾焚烧污染控制标准》第二次修订版正式发布。自今年7月1日起,新建生活垃圾焚烧炉需执行新标准的污染物浓度限值,自2016年起,现有生活垃圾焚烧炉也需执行新标准限值。新标准对颗粒物、重金属、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放均值大幅收紧,现行标准收紧了10倍。其中公众最关注的二噁英类控制限值,采用国际上最严格的0.1ngTEQ/m3,与欧盟标准一致。“新标准的限值大多比现行标准严了30%,可较大幅度降低污染物排放量。通过实施新标准,生活垃圾焚烧产生的氮氧化物可减排25%,二氧化硫可减排62%,二噁英类可减排90%。”环保部相关负责人指出。

此外,新标准将一氧化碳浓度作为过程控制指标,以控制二噁英类物质生成条件。为使标准具有最大的可行性和可操作性,鼓励企业诚信守法,新的标准参考国际上的通行做法,采用“小时均值”和“日均值”相结合的污染控制限值,并设置了分时段控制标准。“这在我国污染物排放标准中尚属首次,为污染物尾端控制向过程控制和风险控制转变作出了有益的探索。”中国环境科学院固体废物研究所所长王琪接受媒体采访时表示。

环保门槛的全方位提升意味着,企业在产品的研发和生产上,无论是垃圾焚烧量,还是焚烧后的烟气排放,都将进入更加严格的设计,提高建设和运营管理成本。

除了环保减排和投入成本的压力外,中国垃圾焚烧事业的发展还面临着以下挑战:中国垃圾要求有更有效的预处理办法。如何实施垃圾分类,如何减少垃圾水分,是摆在这个领域所有人面前的一道难题;所谓的垃圾焚烧,并不是一烧了之,而是要开发出更多的资源化利用方式,“物尽其用”是未来的垃圾焚烧技术提出的重要要求;垃圾焚烧的长期高质量的运营监管对企业的责任感和自动化水平也提出了要求;垃圾焚烧是一条跨行业、跨地域、跨市场的产业链,系统化、智能化是其发展趋势。而中国当前大多数机构把垃圾焚烧产业链分解得支零破碎,分别交由不同企业去建设,完工后也只能算作是拼凑起来的木偶,运作协同性极差,更谈不上智能化。

高能环境:建立焚烧生态链

北京高能时代环境技术股份有限公司(以下简称“高能环境”)认为,垃圾焚烧事业要突破现在的发展瓶颈,一定要建“对社会负责任”的垃圾焚烧生态链,具体可以从以下几个方面入手:

一、垃圾焚烧是一条链,而不仅仅是“焚烧”这一个点。“焚烧”并非这个产业的唯一环节。仅仅是“焚烧”,而不关注它的上下游产业,焚烧的灰渣只会越来越多,毒气也会越来越重,而企业的收益也会越来越薄弱。垃圾分类和输运管理在中国仍然是非常薄弱的一个环节,但是未来的趋势是,未经合理分类的垃圾将不允许进入焚烧炉。同时,垃圾分类也是需要多领域进行协作的,涉及面极广,其中的发展空间十分巨大。高能环境时下就正在筹划着垃圾分类方面的大数据信息库建设。另外,余热和废渣利用、烟气处理等环节也都存在着比较大的开拓空间。

二、多数民众最关心的还是焚烧厂的烟气排放情况。排放不过关,再好的焚烧技术与理念都将难以付诸现实。现阶段焚烧烟气的处理技术比较粗糙,一方面不容易达到排放标准,另一方面,对各种辅助物料(如活性炭、石灰、酸碱溶液等)的使用没有做到回收,致使运营成本不断增加。如果能在这个环节多下功夫,尽量做到低投入、零排放,推广垃圾焚烧的主要障碍就被消除了。

三、垃圾焚烧厂需要更完善的监管机制和更透明的运营模式。民众对垃圾焚烧厂的担忧来源于对厂内运营状况的不了解。在丹麦、挪威、日本等国,很多垃圾焚烧厂都是对公众开放的,可以自由参观而无需预约。中国不但没有一家焚烧厂可以做到完全公开,而且也没有专业监管结构可以为公众提供垃圾焚烧厂的运营信息,即使官方去调查,也很难获取完整而真实的数据。高能环境已经开启了科学监管的开发之路,除了开放业务理念以外,公司还正在建设智能化的运营监管平台和监管机制,这不但是为了提高厂区运营的透明度,同时也能为公司的智能决策提供方便快捷的有效信息。

四、高能环境一再强调,垃圾处理的最优选择是资源化,能不烧的就不要烧。垃圾分类是垃圾资源化的主要实施手段,垃圾中的布料、木头,以及塑料等都可以被分出来进行二次加工利用,这不但可以在整个垃圾焚烧处理过程中增加收益,而且还减轻了焚烧炉的负担。除此之外,也应该注重开发炉渣的资源化渠道,其中的金属、陶瓷和玻璃等无机物都可以被利用起来。

五、高能环境提倡要重视垃圾焚烧链上的每一个环节,并追求每一步的极致化。俗话说,绳在细处断,冰在薄处裂。要做为社会负责任的企业,必须要在垃圾焚烧的每个环节上都体现出其价值来。这不但要求企业的文化与观念符合“蓝色”的标准,而且对企业的硬件也提出了较高的要求。在技术上也要不断创新,生物技术、物理技术、化学技术以及控制技术都有必要精益求精,且可以融合大数据、互联网技术、新材料等方面的技术,来实现每个环节实施过程中的极致化。


编辑:张伟

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