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寻求高效的生活垃圾处理和资源化技术路线

时间:2005-08-30 11:05

来源:中国固废网

建设部城建司副司长 张悦
    (在2005城市固体废物管理和处理技术国际研讨会上的讲话)
     (2005年7月13日)
    
    各位代表:大家好!
    今天我想利用这个机会,与大家交流关于生活垃圾处理过程中如何体现循环经济理念的几点思考,重点讨论生活垃圾处理资源化的效率问题。
    一、问题的提出
    生活垃圾处理产业发展到今天已经充分证明,它与循环经济密切相关,并必将在其中扮演很重要的角色。今天不多谈生活垃圾处理和资源化利用与发展循环经济的关系,而是着重讨论生活垃圾处理中资源化利用的效率问题,要把生活垃圾处理效果和资源化利用效率结合起来,作为我们今后选择技术路线的一项基本原则。同时,提出一点想法,即以统筹的观点和要求,综合解决生活垃圾和污泥的问题。
    现阶段,我们主要倡导生活垃圾处理无害化,尽管也提出了生活垃圾资源化,但部分专家认为,资源化不宜作为我们的主要目标。我认为,无害化是最迫切、最基本的要求,但资源化是更高层面的要求,必须成为垃圾处理产业发展的目标,不仅如此,还要最大程度的提高资源化利用的效率。这就是说,垃圾处理,不仅要考虑无害化,还要考虑资源化,而且要考虑高效率的资源化。这种提法现实吗?既然是研讨会,我们可以共同探讨。
    毫无疑问,我国在生活垃圾处理和资源化利用方面已有一些成功案例。比如说生活垃圾填埋气体的回收发电。一些国际组织和国家也正在帮助我们通过清洁发展机制(CDM),建设填埋气体利用设施,发展综合利用。这已经或正在成为我国生活垃圾处理和资源化利用的一种比较普遍的形式。那么我想问一问诸位,填埋是生活垃圾处理和资源化利用的一种高效率方式吗?
    现在生活垃圾焚烧也越来越普遍。最近我们和国家发改委共同开展“十一五”生活垃圾处理发展规划工作。从目前了解的情况看,经济发达或者说较发达地区都在规划建设生活垃圾焚烧发电厂。焚烧发电确实是生活垃圾处理和资源化利用的一种方式,国家也有政策的引导和鼓励,如优惠电价,优先上网等。我想,随着经济的发展,今后很多城市在制定生活垃圾处理方案时,会把焚烧发电作为一种主导方式,而且很可能会形成一股风。当然,如果这种风是好风,是东风,我们要支持。但是,我们也要问同样一个问题,原生垃圾直接焚烧发电,是不是效率最高或比较高的资源化方式呢?。
    前一阶段,各地相继建设了一大批生活垃圾机械分选和堆肥的项目,应该说这是体现循环经济理念的一种形式。但是绝大部分项目成为一堆废铁,以失败告终,媒体嘲讽是国债项目成了“垃圾项目”。我调研的结果认为,理念是对的,但技术路线是错的。技术决策的错误是导致这些项目失败的主要原因,而不是象一些人认为的,是资源化的理念太超前,中国根本不具备这个条件。项目失败,要反思,但不能得出错误结论,就象给孩子洗澡,只能把脏水倒掉,而不能连孩子一块倒掉。
    我们发展循环经济,建设资源节约型社会,不能光讲理念,更要注重技术的支撑。为什么我作为行政人员,总强调技术路线,因为在很多场合,技术路线已经成为决定成败的关键。
    二、垃圾焚烧与综合处理技术的应用
    我们要求大家多研究研究综合处理的技术路线,即针对中国生活垃圾的特点,综合运用生化预处理、机械分选,以及分类的堆肥、焚烧和填埋等技术,以较低的成本实现生活垃圾的无害化处置,同时做到高效率的资源回收。显然,综合处理不排斥焚烧和填埋,关键是烧多少、填多少,烧什么、填什么。就焚烧而言,就是如何应用综合处理技术来提高焚烧的效率和效益。
    首先,如何提高垃圾焚烧的热值?
    对大部分城市而言,原生混合生活垃圾含水率高、热值低,直接焚烧原生垃圾是有难度的,带来的后果是处理和资源化利用效率低,设备投资高,烟气处理技术复杂、难度大。为了改善燃烧工况,不少项目需要添加煤或油。成本高是不争的事实。
    目前,能够烧得较好的生活垃圾焚烧厂,除了加煤、加油以外,通常还要把生活垃圾在贮料坑里堆放几天,然后再送进焚烧炉内就好烧得很好。这究竟是什么原因呢?只是简单地沥水吗?研究后发现,生活垃圾中可生物降解有机物含量高、水分大,十分有利于微生物生长繁殖。在贮料坑堆放期间,生活垃圾已发生了一系列复杂的生化作用,破坏了含水物质的结构,使其中的一部分游离水和结合水渗析出来,大大降低了含水率,提高了热值。实际上这就是生物预处理的作用,我们正在自觉不自觉的利用这种作用。实践表明,通过优化设计的生物预处理,垃圾含水率可降低一半,热值可提高近两倍。为什么不可以在焚烧厂设置专门的生物预处理工段呢?为什么不研究由此带来的效率和效益呢?有人会问,发达国家为什么没有这种做法?回答很简单,中国的生活垃圾远不同于发达国家。
    第二,如何减少垃圾焚烧的烟气污染?
    为什么燃煤发电没有突出的二恶英问题,而焚烧生活垃圾就很严重呢?这主要与生活垃圾的成分有关。如果把废塑料等氯源物质分选出来,则有利于从源头防止二恶英的产生,降低烟气污染治理的技术难度和成本。这就要研究在焚烧厂设置机械分选工段的必要性和可行性。
    第三,如何延长焚烧炉的寿命、减少维护量?
    直接焚烧原生混合生活垃圾时,其中的玻璃、金属等在高温条件下会熔融和烧结,易导致炉排发生故障。因此,我国生活垃圾焚烧炉的维修率要比发达国家的高。同样,如果设置机械分选工段,把不会产生热值、只会带来麻烦的玻璃和金属分选出来,将更有利于焚烧,延长焚烧炉寿命,减少维修费用。
    第四,如何减少垃圾焚烧的飞灰?
    按照环保的要求,垃圾焚烧的飞灰应当作为危险废物进行安全处置,处理每吨飞灰的要价超过千元。如果设置机械分选工段,将有机或无机的颗粒性物质筛分出来,不再进入焚烧炉,不但降低焚烧炉的规模和投资,也无疑会从源头减少飞灰的产生量。
    第五,如何处置垃圾焚烧厂的渗沥液?
    如果考虑了机械分选,筛下物怎么办?当然可以填埋,但当有机份较高时,不妨考虑二次发酵,即堆肥。有人提到堆肥就摇头,认为没有销路,甚至难以收回成本。但是至少有一大好处,可以吃掉渗沥液,实现零排放。经过生物预处理的筛下物,含水率及有机份往往偏低,不利于二次发酵,此时回喷适量的渗沥液,可以改善生化条件,缩短发酵周期,增加产出物的有机份和营养成分。这样的产出物称为肥料也罢、有机土也罢,可以用于园林绿化,或改善土壤,或作为填埋场的覆盖土,价格每吨上百元,即使不赚钱,但毕竟减少了渗沥液处理费用,这个帐值得算一算。
    三、要统筹考虑,发挥综合效益
    对于上面的建议和想法,一定会有不同的意见,一是认为工艺太复杂,而且占地面积增加;二是认为经过分选,尤其是把废塑料分离出来后,垃圾入炉量和热值都会下降,将严重影响焚烧发电的效益。第一种看法,是客观的。不过,经过对美商国际集团在上海浦东和呼和浩特垃圾综合处理厂长期跟踪考察,生物发酵和机械分选技术是成功和成熟的,只要技术和设备来源可靠,可以保障正常运行,管理技术要求不会难于垃圾焚烧;至于占地大小,不是唯一衡量指标,要做综合比较,况且能够通过优化设计减少占地面积。对第二种意见,应该通过科学分析研究才能得出结论。我对焚烧技术不是很熟悉,提几点设想,抛砖引玉。
    首先,通过生物预处理和机械分选,大幅度减少了入炉垃圾的容积和重量,同时,入炉垃圾的成分也发生很大变化,主要是木、竹、纸、织类和较多的纤维物质,也包括部分碎片状塑料、橡胶等,热值较原生垃圾大大提高。专家们可以计算一下,三吨热值为800大卡的原生垃圾和一吨热值为2400大卡的分选垃圾,究竟那样能获得更高的热效率和效益?也就是说,我们是不是可以用规模更小的炉子和热值更高的物料,产生和原来相当或者更高的热能,其发电量可以不减少,甚至增加?在这里,要特别注意热值高低对焚烧效率的影响,当然更要考虑焚烧炉规模、结构的变化对投资的影响。希望这作为一个重要课题,通过科学研究和实验,得出客观的结论。
    除了焚烧发电的效益外,我们更要注重废物直接回收产生的效益,在资源化方面,直接回收利用应该有更高的效率。这里,我再次强调废塑料回收的价值。现在的生活垃圾经过拾荒者拣淘后,塑料含量仍在7%左右,有些城市的新区更是高达20%。生活垃圾中所含塑料被分选出来,形成足够的规模效应,可能形成一个新的再生利用产业,可以带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。目前,美商公司把废塑料销售给个体商贩,每吨约300元,随着石油价格的飚升,这个价格还会升高。最近,我们正在研究引进德国的技术,利用垃圾中的废塑料制造顶级品质的门窗型材,这种窗户节能指标优于目前产品近一倍,寿命达70年,售价约每平米700元。如果引进成功,象浦东垃圾综合处理厂的规模,每天产出约80吨废塑料,可以配套建设门窗生产厂,每年生产型材约1000万米,总产值达数亿元。当然,这些还都是美好的计划,但我们一定要看到废物再生利用和发展循环经济的美好前景。
    最后,我想谈谈垃圾处理和污水处理厂污泥处理综合考虑的设想。污泥处理是十分棘手的难题,发达国家也只能采取焚烧的办法。但是,干化和焚烧的含水80%的湿污泥约需400多元/吨,折合到污水处理的费用,平均每吨增加0.4元,是我们目前难以承受的。污泥堆肥也很困难,因为污泥含水率太高,又特别密实,结板、不透气。如果我们把生活垃圾处理和污泥处理统筹起来考虑,就会形成一些新的思路。比如利用垃圾焚烧的热量来干化污泥,使污泥的含水率由80%降低到60%左右,再把把生活垃圾与污泥混合,以垃圾作为骨料,改善污泥的透气性,一起堆肥发酵,既能充分利用污泥中丰富的有机物,又能有效地解决污泥密实、不透气影响堆肥的问题。
    一些城市垃圾处理厂和污水处理厂相比邻,不少城市的污泥都运送到垃圾场处置。一方面是垃圾焚烧发电,另一方面又消耗电能或燃料来干化污泥,相比之下,以垃圾焚烧的热能来干化污泥,是不是效率更高?
    随着生活污水和工业污水逐渐分开处理以及重金属钝化技术的应用,污泥肥料应该在园林绿化和土壤改良方面得到广泛应用。城市化、工业化的后果之一,是把原来的粪便转变为污水,再由污水变成了污泥,没有了宝贵的有机质来源,农业只能靠化肥了。因此,必须尽最大努力,让污泥还田,通过科学技术,在更高的层面上,使短裂的循环链重新弥合。
    最后,我用一句话来结束今天的发言,希望大家跳出本行业、本专业的、本企业的圈子,从更高层面来思考一些重中之重的问题,用循环经济的大思路来指导我们的工作,相信会取得比现在更大的成果。
    

编辑:王彩霞

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