生活垃圾焚燒行業(yè):發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
我國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,國內垃圾焚燒技術的進步將進一步促進了垃圾焚燒處理的發(fā)展
目前我國城市生活垃圾年清運量約為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、完善的垃圾處理設施,垃圾降解過程中產生的有機污染物、重金屬以及病原微生物的無序釋放,對周邊生態(tài)環(huán)境產生了巨大影響,對居民身體健康造成了嚴重危害。如何實現(xiàn)生活垃圾的全消納處理與資源化技術,消除生活垃圾處理過程中對周邊環(huán)境的二次污染,是實現(xiàn)循環(huán)經濟和構建和諧社會的關鍵問題之一。
2008年,我國城市生活垃圾無害化處理量為10216萬噸,其中衛(wèi)生填埋8559萬噸、占83.8%,焚燒處理1522萬噸、占14.9%;堆肥處理135萬噸、僅占1.3%。根據(jù)《全國城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》、《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規(guī)劃》,2010年全國垃圾清運量達到1.8億噸,新增垃圾無害化處理能力25萬噸/日,全國城市生活垃圾無害化處理率達到60%,其中大中城市生活垃圾無害化處理率達到70%、縣城生活垃圾無害化處理率達到30%。在全國約90%以上的縣城建立、完善生活垃圾收運體系。
實際上,2008年城市垃圾清運量1.55億噸,無害化處理率達到55%左右,城市垃圾處理能力為31.5萬噸/日。按照目前的發(fā)展速度,預計2010年城市垃圾清運量為1.6億噸,城市垃圾無害化處理率約為70%,垃圾無害化處理能力為34.0萬噸/日,比2005年的25.6萬噸/日凈增加8.4萬噸/日。預計“十二五”期間垃圾無害化處理能力比“十一五”期間新增能力10%。新增垃圾無害化處理能力約21萬噸/日,其中30%的新增能力將彌補由于舊垃圾處理設施達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5.88萬噸/日的垃圾焚燒處理能力,需要建設600t/d級垃圾焚燒廠約100座,平均每年建設20座。因此,我國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。
一、現(xiàn)狀與問題
20世紀70年代以來,由于能源危機的影響,發(fā)達國家對垃圾采取了“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)達國家迅猛發(fā)展。垃圾焚燒發(fā)電,資源回收利用效益相當可觀,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,最符合“無害化、減量化、資源化”原則,適合廣泛推廣。如美國自20世紀80年代起投資70億美元,興建90座垃圾焚燒廠,年處理垃圾總能力達到3000萬噸。
1988 年,我國第一座垃圾焚燒廠——深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠建成投產,標志著我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的起步。“十五”期間,國家已經在上海、天津、杭州、哈爾濱等大城市建成垃圾焚燒發(fā)電廠近30座,而按照國家“十一五”規(guī)劃要求,擬建和在建的垃圾焚燒發(fā)電廠還將有近60座。僅在福建一省,將在未來3年中再建設20 座垃圾焚燒發(fā)電廠,垃圾焚燒發(fā)電無害化處理率將達到70%的世界發(fā)達國家水平。不完全統(tǒng)計,2008年全國焚燒處理能力達到50500噸/日,是2000年的20.20倍。垃圾焚燒處理由于其綜合經濟效益與社會效益好,將成為我國城市生活垃圾無害化處理設施建設中的主角。
而我國垃圾焚燒行業(yè)在近年來得到迅猛發(fā)展,主要得益于我國對垃圾焚燒處理制定了一系列的鼓勵扶持政策。一是發(fā)電量全部收購;二是實施增值稅的即征即返政策,并在所得稅上享受減免優(yōu)惠;三是國家以垃圾處理補貼的方式向企業(yè)支付服務費,即所謂的垃圾處處理費。《中華人民共和國可再生能源法》明確指出:“國家鼓勵和支持可再生能源并網發(fā)電”。該法明確了可再生能源是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。其中“生物質能”是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機廢物轉化成的能源。該法的頒布實施為城市生活垃圾焚燒處理技術的發(fā)展提供了廣闊的空間。
但是,由于我國垃圾焚燒廠建設速度超過了國內裝備、工藝和技術研發(fā)進展,在天津、成都、濟南、大連、上海等城市普遍采用從國外進口的垃圾焚燒核心設備。由于進口設備價格昂貴,造成工程投資偏大,噸工程投資約45-60萬元,引進技術,關鍵設備國內生產的噸工程投資約35-45萬元,而技術和設備全國產化的噸工程投資只要25-30萬元。另一方面,由于我國未有效實行分類收集,垃圾中灰份、水分等含量偏高,垃圾熱值偏低,進口設備焚燒效果不盡人意,導致垃圾電廠運營成本較高和投資效益低下。目前運轉基本正常的國外技術建造的焚燒廠的運行費用為80-200元/噸。此外,在我國各地普遍采用BOT形式建設垃圾焚燒廠,惡性競爭導致處理費嚴重低于實際成本,造成運行管理薄弱,煙氣處理不能做到完全達標。垃圾焚燒行業(yè)還存在著運營成本較高、投資效益低下和排放未得到有效控制等問題。
二、發(fā)展趨勢
總體上,我國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,國內垃圾焚燒技術的進步將進一步促進了垃圾焚燒處理的發(fā)展。
——生活垃圾焚燒技術發(fā)展與國內的裝備水平。目前國內對垃圾焚燒處理工藝的適用性認識存在著差異,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”在市場的占有率強于“流化床”。市場的需求決定了產品技術的發(fā)展方向,“爐排爐”技術將在一段時期繼續(xù)成為垃圾焚燒領域的主導力量。,—由于:和企業(yè)來說,業(yè),目前國外垃圾焚燒發(fā)電技術發(fā)展的趨勢為機組高效率化、環(huán)保對策高度化以及研究開發(fā)大容量化焚燒設備。國外的垃圾焚燒爐都是按照發(fā)達國家垃圾已分選、熱值高、水分低的特點開發(fā)的。然而,要將這種焚燒方式應用在國內無分選、低熱值、高水分的垃圾上時,就會出現(xiàn)許多新問題。因此,針對我國水分較高、熱值較低、不分揀生活垃圾的焚燒,還有一些技術難題有待進一步攻關,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,這些物質的處理方法、工藝及設備需要從多個角度開展研究。垃圾焚燒飛灰處理也是焚燒技術的重要部分,需要投入力量突破的領域。
——國產化垃圾焚燒技術與設備研究。近年來,國內一批擁有自主知識產權的、國產化的垃圾焚燒技術和裝備逐步得到了市場的認可,正以勢不可擋之勢沖入國內市場。其中杭州新世紀能源環(huán)保工程股份有限公司(簡稱“杭州新世紀”)牽頭開發(fā)的、擁有自主知識產權的、國產化的、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備――二段往復式垃圾焚燒裝置最具代表性。
二段往復式垃圾焚燒爐在充分吸取國外同類產品成熟技術和經驗的基礎上,于2001年9月開始開發(fā)。首批225t/d二段往復式垃圾焚燒爐于2003年3月29日在溫州臨江投入運行。隨著溫州臨江、深圳平湖一期、晉江創(chuàng)冠項目的250t/d級二段往復式垃圾焚燒爐排的投入運行,在梳理了二段往復式垃圾焚燒爐在運行中出現(xiàn)的問題,除了針對性地進行技術改進與完善外,以光大宜興2#為示范工程,完成了新一代二段往復式垃圾焚燒爐的設計和制造。新一代焚燒爐以設置料層調節(jié)裝置為標志,加長逆推段、改進爐排片結構、改進熱膨脹裝置等,同時進行模塊化設計。
2006年,杭州新世紀牽頭承擔國家“十一五”科技支撐計劃――“生活垃圾焚燒處理技術與裝備研發(fā)”,以浙江溫嶺2×350t/d項目為示范工程,研發(fā)具有自主知識產權的、國產化的、大型垃圾焚燒爐排和煙氣凈化裝置。料層可調型二段往復式垃圾焚燒爐的大型化從浙江湖州2×400t/d項目起步。湖州項目采用三列爐排、帶料層調節(jié)裝置的、模塊化設計的二段往復式垃圾焚燒爐,湖州項目于2008年4月投入運行。2008年底,杭州新世紀為秦皇島項目提供了采用四列爐排、帶料層調節(jié)裝置的、模塊化設計的二段往復式垃圾焚燒爐,目前設備正在安裝。杭州新世紀累計承擔了17個項目54臺15775t/d二段往復式垃圾焚燒爐的設計、制造,是目前國內最大的垃圾焚燒設備供應商之一。
此外,溫州偉明、深圳能源環(huán)保、無錫華光、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備的研發(fā),國產化、本土化的垃圾焚燒技術和設備正在迅速成長。
當前在國家拉動內需、促進發(fā)展的政策鼓勵下,垃圾焚燒處理行業(yè)發(fā)展正在進入黃金期。針對垃圾焚燒行業(yè)的現(xiàn)狀,首要解決的任務是快速推進垃圾焚燒處理裝備、工藝和技術的進程,研發(fā)一批符合市場流行趨勢的、完全國產化的、技術水平接近或達到國際同類進口產品先進水平的、符合中國國情的、擁有自主知識產權的垃圾焚燒處理技術與設備。其次,積極投入力量組織編寫和修改關于垃圾焚燒發(fā)電廠的運行、技術和設備等的標準或規(guī)范,為各地政府的監(jiān)管部門提供監(jiān)管依據(jù)。同時政府部門應加大對垃圾焚燒廠的支持力度,切實解決相關的問題,保證垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運行。在標準、規(guī)范到位,政府監(jiān)管和支持到位的情況下,對于垃圾焚燒項目實施垃圾處理費、上網售電收入作為抵押的銀行貸款政策,積極鼓勵垃圾焚燒行業(yè)的發(fā)展。
(作者單位:杭州新世紀能源環(huán)保工程股份有限公司)
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