生活垃圾焚燒行業(yè):發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
我國(guó)城市生活垃圾焚燒處理處于初步發(fā)展階段。然而,在部分城市,生活垃圾的焚燒需求正在逐步加大,國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)的進(jìn)步將進(jìn)一步促進(jìn)了垃圾焚燒處理的發(fā)展
目前我國(guó)城市生活垃圾年清運(yùn)量約為1.55億噸,且平均每年以3%左右的速度遞增,城鎮(zhèn)生活垃圾的歷年堆存量已達(dá)到60多億噸,占據(jù)了大量的土地資源。由于缺乏足夠的、完善的垃圾處理設(shè)施,垃圾降解過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)污染物、重金屬以及病原微生物的無(wú)序釋放,對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響,對(duì)居民身體健康造成了嚴(yán)重危害。如何實(shí)現(xiàn)生活垃圾的全消納處理與資源化技術(shù),消除生活垃圾處理過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的二次污染,是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和構(gòu)建和諧社會(huì)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
2008年,我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理量為10216萬(wàn)噸,其中衛(wèi)生填埋8559萬(wàn)噸、占83.8%,焚燒處理1522萬(wàn)噸、占14.9%;堆肥處理135萬(wàn)噸、僅占1.3%。根據(jù)《全國(guó)城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》、《全國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》,2010年全國(guó)垃圾清運(yùn)量達(dá)到1.8億噸,新增垃圾無(wú)害化處理能力25萬(wàn)噸/日,全國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到60%,其中大中城市生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到70%、縣城生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到30%。在全國(guó)約90%以上的縣城建立、完善生活垃圾收運(yùn)體系。
實(shí)際上,2008年城市垃圾清運(yùn)量1.55億噸,無(wú)害化處理率達(dá)到55%左右,城市垃圾處理能力為31.5萬(wàn)噸/日。按照目前的發(fā)展速度,預(yù)計(jì)2010年城市垃圾清運(yùn)量為1.6億噸,城市垃圾無(wú)害化處理率約為70%,垃圾無(wú)害化處理能力為34.0萬(wàn)噸/日,比2005年的25.6萬(wàn)噸/日凈增加8.4萬(wàn)噸/日。預(yù)計(jì)“十二五”期間垃圾無(wú)害化處理能力比“十一五”期間新增能力10%。新增垃圾無(wú)害化處理能力約21萬(wàn)噸/日,其中30%的新增能力將彌補(bǔ)由于舊垃圾處理設(shè)施達(dá)到使用壽命而減少的處理能力、70%的新增能力(凈增能力)約為14.70萬(wàn)噸/日。如果新增能力中的40%為垃圾焚燒,則每天需要增加5.88萬(wàn)噸/日的垃圾焚燒處理能力,需要建設(shè)600t/d級(jí)垃圾焚燒廠(chǎng)約100座,平均每年建設(shè)20座。因此,我國(guó)的垃圾焚燒裝備與垃圾焚燒處理行業(yè)的前景光明且任重道遠(yuǎn)。
一、現(xiàn)狀與問(wèn)題
20世紀(jì)70年代以來(lái),由于能源危機(jī)的影響,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)垃圾采取了“資源化”方針,垃圾處理不斷向“資源化”發(fā)展,垃圾發(fā)電站在發(fā)達(dá)國(guó)家迅猛發(fā)展。垃圾焚燒發(fā)電,資源回收利用效益相當(dāng)可觀,具有節(jié)約土地資源、減容減量效果好(處理后體積減少95%、重量減少90%)、二次污染危害小等特點(diǎn),最符合“無(wú)害化、減量化、資源化”原則,適合廣泛推廣。如美國(guó)自20世紀(jì)80年代起投資70億美元,興建90座垃圾焚燒廠(chǎng),年處理垃圾總能力達(dá)到3000萬(wàn)噸。
1988 年,我國(guó)第一座垃圾焚燒廠(chǎng)——深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠(chǎng)建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的起步。“十五”期間,國(guó)家已經(jīng)在上海、天津、杭州、哈爾濱等大城市建成垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)近30座,而按照國(guó)家“十一五”規(guī)劃要求,擬建和在建的垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)還將有近60座。僅在福建一省,將在未來(lái)3年中再建設(shè)20 座垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng),垃圾焚燒發(fā)電無(wú)害化處理率將達(dá)到70%的世界發(fā)達(dá)國(guó)家水平。不完全統(tǒng)計(jì),2008年全國(guó)焚燒處理能力達(dá)到50500噸/日,是2000年的20.20倍。垃圾焚燒處理由于其綜合經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益好,將成為我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)中的主角。
而我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)在近年來(lái)得到迅猛發(fā)展,主要得益于我國(guó)對(duì)垃圾焚燒處理制定了一系列的鼓勵(lì)扶持政策。一是發(fā)電量全部收購(gòu);二是實(shí)施增值稅的即征即返政策,并在所得稅上享受減免優(yōu)惠;三是國(guó)家以垃圾處理補(bǔ)貼的方式向企業(yè)支付服務(wù)費(fèi),即所謂的垃圾處處理費(fèi)!吨腥A人民共和國(guó)可再生能源法》明確指出:“國(guó)家鼓勵(lì)和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”。該法明確了可再生能源是指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮、海洋能等非化石能源。其?ldquo;生物質(zhì)能”是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源。該法的頒布實(shí)施為城市生活垃圾焚燒處理技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
但是,由于我國(guó)垃圾焚燒廠(chǎng)建設(shè)速度超過(guò)了國(guó)內(nèi)裝備、工藝和技術(shù)研發(fā)進(jìn)展,在天津、成都、濟(jì)南、大連、上海等城市普遍采用從國(guó)外進(jìn)口的垃圾焚燒核心設(shè)備。由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴,造成工程投資偏大,噸工程投資約45-60萬(wàn)元,引進(jìn)技術(shù),關(guān)鍵設(shè)備國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的噸工程投資約35-45萬(wàn)元,而技術(shù)和設(shè)備全國(guó)產(chǎn)化的噸工程投資只要25-30萬(wàn)元。另一方面,由于我國(guó)未有效實(shí)行分類(lèi)收集,垃圾中灰份、水分等含量偏高,垃圾熱值偏低,進(jìn)口設(shè)備焚燒效果不盡人意,導(dǎo)致垃圾電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本較高和投資效益低下。目前運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常的國(guó)外技術(shù)建造的焚燒廠(chǎng)的運(yùn)行費(fèi)用為80-200元/噸。此外,在我國(guó)各地普遍采用BOT形式建設(shè)垃圾焚燒廠(chǎng),惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致處理費(fèi)嚴(yán)重低于實(shí)際成本,造成運(yùn)行管理薄弱,煙氣處理不能做到完全達(dá)標(biāo)。垃圾焚燒行業(yè)還存在著運(yùn)營(yíng)成本較高、投資效益低下和排放未得到有效控制等問(wèn)題。
二、發(fā)展趨勢(shì)
總體上,我國(guó)城市生活垃圾焚燒處理還處于初步發(fā)展階段。然而,在部分城市,生活垃圾的焚燒需求正在逐步加大,國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)的進(jìn)步將進(jìn)一步促進(jìn)了垃圾焚燒處理的發(fā)展。
——生活垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展與國(guó)內(nèi)的裝備水平。目前國(guó)內(nèi)對(duì)垃圾焚燒處理工藝的適用性認(rèn)識(shí)存在著差異,垃圾焚燒發(fā)電爐型主要有“爐排爐”和“流化床”兩種工藝,“爐排爐”在市場(chǎng)的占有率強(qiáng)于“流化床”。市場(chǎng)的需求決定了產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展方向,“爐排爐”技術(shù)將在一段時(shí)期繼續(xù)成為垃圾焚燒領(lǐng)域的主導(dǎo)力量。,—由于:和企業(yè)來(lái)說(shuō),業(yè),目前國(guó)外垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為機(jī)組高效率化、環(huán)保對(duì)策高度化以及研究開(kāi)發(fā)大容量化焚燒設(shè)備。國(guó)外的垃圾焚燒爐都是按照發(fā)達(dá)國(guó)家垃圾已分選、熱值高、水分低的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)的。然而,要將這種焚燒方式應(yīng)用在國(guó)內(nèi)無(wú)分選、低熱值、高水分的垃圾上時(shí),就會(huì)出現(xiàn)許多新問(wèn)題。因此,針對(duì)我國(guó)水分較高、熱值較低、不分揀生活垃圾的焚燒,還有一些技術(shù)難題有待進(jìn)一步攻關(guān),如垃圾焚燒尾氣中通常含有顆粒污染物、氯化氫、硫化物、氮氧化物、重金屬、二噁英等有害物質(zhì),這些物質(zhì)的處理方法、工藝及設(shè)備需要從多個(gè)角度開(kāi)展研究。垃圾焚燒飛灰處理也是焚燒技術(shù)的重要部分,需要投入力量突破的領(lǐng)域。
——國(guó)產(chǎn)化垃圾焚燒技術(shù)與設(shè)備研究。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、國(guó)產(chǎn)化的垃圾焚燒技術(shù)和裝備逐步得到了市場(chǎng)的認(rèn)可,正以勢(shì)不可擋之勢(shì)沖入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。其中杭州新世紀(jì)能源環(huán)保工程股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“杭州新世紀(jì)”)牽頭開(kāi)發(fā)的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、國(guó)產(chǎn)化的、適合于水分較高、熱值較低、不分揀的混合生活垃圾的焚燒處理設(shè)備――二段往復(fù)式垃圾焚燒裝置最具代表性。
二段往復(fù)式垃圾焚燒爐在充分吸取國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,于2001年9月開(kāi)始開(kāi)發(fā)。首批225t/d二段往復(fù)式垃圾焚燒爐于2003年3月29日在溫州臨江投入運(yùn)行。隨著溫州臨江、深圳平湖一期、晉江創(chuàng)冠項(xiàng)目的250t/d級(jí)二段往復(fù)式垃圾焚燒爐排的投入運(yùn)行,在梳理了二段往復(fù)式垃圾焚燒爐在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題,除了針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)與完善外,以光大宜興2#為示范工程,完成了新一代二段往復(fù)式垃圾焚燒爐的設(shè)計(jì)和制造。新一代焚燒爐以設(shè)置料層調(diào)節(jié)裝置為標(biāo)志,加長(zhǎng)逆推段、改進(jìn)爐排片結(jié)構(gòu)、改進(jìn)熱膨脹裝置等,同時(shí)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。
2006年,杭州新世紀(jì)牽頭承擔(dān)國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃――“生活垃圾焚燒處理技術(shù)與裝備研發(fā)”,以浙江溫嶺2×350t/d項(xiàng)目為示范工程,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、國(guó)產(chǎn)化的、大型垃圾焚燒爐排和煙氣凈化裝置。料層可調(diào)型二段往復(fù)式垃圾焚燒爐的大型化從浙江湖州2×400t/d項(xiàng)目起步。湖州項(xiàng)目采用三列爐排、帶料層調(diào)節(jié)裝置的、模塊化設(shè)計(jì)的二段往復(fù)式垃圾焚燒爐,湖州項(xiàng)目于2008年4月投入運(yùn)行。2008年底,杭州新世紀(jì)為秦皇島項(xiàng)目提供了采用四列爐排、帶料層調(diào)節(jié)裝置的、模塊化設(shè)計(jì)的二段往復(fù)式垃圾焚燒爐,目前設(shè)備正在安裝。杭州新世紀(jì)累計(jì)承擔(dān)了17個(gè)項(xiàng)目54臺(tái)15775t/d二段往復(fù)式垃圾焚燒爐的設(shè)計(jì)、制造,是目前國(guó)內(nèi)最大的垃圾焚燒設(shè)備供應(yīng)商之一。
此外,溫州偉明、深圳能源環(huán)保、無(wú)錫華光、重慶三峰、廣州環(huán)投等正不同程度地介入垃圾焚燒核心設(shè)備的研發(fā),國(guó)產(chǎn)化、本土化的垃圾焚燒技術(shù)和設(shè)備正在迅速成長(zhǎng)。
當(dāng)前在國(guó)家拉動(dòng)內(nèi)需、促進(jìn)發(fā)展的政策鼓勵(lì)下,垃圾焚燒處理行業(yè)發(fā)展正在進(jìn)入黃金期。針對(duì)垃圾焚燒行業(yè)的現(xiàn)狀,首要解決的任務(wù)是快速推進(jìn)垃圾焚燒處理裝備、工藝和技術(shù)的進(jìn)程,研發(fā)一批符合市場(chǎng)流行趨勢(shì)的、完全國(guó)產(chǎn)化的、技術(shù)水平接近或達(dá)到國(guó)際同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品先進(jìn)水平的、符合中國(guó)國(guó)情的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)備。其次,積極投入力量組織編寫(xiě)和修改關(guān)于垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)行、技術(shù)和設(shè)備等的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,為各地政府的監(jiān)管部門(mén)提供監(jiān)管依據(jù)。同時(shí)政府部門(mén)應(yīng)加大對(duì)垃圾焚燒廠(chǎng)的支持力度,切實(shí)解決相關(guān)的問(wèn)題,保證垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的正常運(yùn)行。在標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范到位,政府監(jiān)管和支持到位的情況下,對(duì)于垃圾焚燒項(xiàng)目實(shí)施垃圾處理費(fèi)、上網(wǎng)售電收入作為抵押的銀行貸款政策,積極鼓勵(lì)垃圾焚燒行業(yè)的發(fā)展。
(作者單位:杭州新世紀(jì)能源環(huán)保工程股份有限公司)

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