編者按:人們說,垃圾是放錯地方的資源。但是,當一件物品重新利用的成本高出它能產生的價值,那扔進垃圾桶成了一條看起來最經濟的途徑。不巧的是,生態是一本長期的經濟賬,為了更好的生存環境,我們不得不減少垃圾的產生,并且讓垃圾變回資源。
本文將簡要介紹城市生活垃圾產生現狀以及收運方式,針對備受關注的垃圾焚燒知識點進行概括。
01 城市生活垃圾產生現狀
2009-2019年,全國城市生活垃圾清運量從1.57億噸增長至2.42億噸,年均復合增長率為4.4%。如果把這些垃圾全部堆在北京地下,可以讓整個三環以內拔高近4.7m。
2019年,生活垃圾清運量最高的省份是廣東,達到3347.32萬噸,日均清運9.17萬噸。同年,人均生活垃圾清運量最大的城市則是北京,每人每天產生的垃圾大約是1.29千克。
生活垃圾的性質受很多因素的影響,如人口數量、居民生活水平、地理條件、生活習慣、產業類型和季節等等。目前,我國生活垃圾中易腐垃圾占比最高,占生活垃圾總量的40~60%,這也導致垃圾整體水分較高、熱值較低。
關于收入對生活垃圾的影響,可參考2010年一篇針對北京市餐廚垃圾產生量的研究報告。調查結果表明,北京家庭餐后垃圾的數量隨著家庭人均月收入的增加而逐步提高。
家庭月收入和餐后垃圾產量的關系。數據源:《北京市餐廚垃圾產生量調查分析》
但將時間拉長到全年,人均每天產生的餐廚垃圾數量和家庭月收入之間則呈現倒“U”型曲線,這可能是因為高收入人群在外就餐的頻率更高。
家庭月收入和全年平均餐后垃圾產量的關系。數據源:《北京市餐廚垃圾產生量調查分析》
02 城市生活垃圾收運過程
目前,生活垃圾從各處垃圾桶收集后,會就近送往垃圾樓,或者直接送往垃圾轉運站進行分類篩選,之后根據垃圾性質分別送往填埋場、堆肥廠或焚燒發電廠。
生活垃圾清運路線。圖源:回形針
在轉運站中,生活垃圾的分選過程如下所示:
生活垃圾分選流程。圖源:網絡
隨著填埋場庫容的日漸飽和,“零填埋”已經被各大城市列為重要發展目標。在垃圾分類完全實現之前,對垃圾種類接納程度高,還能實現資源化利用的焚燒發電工藝,相應成為當下生活垃圾無害化處置的主流。
以北京為例,截至2019年底,全市生活垃圾處理設施總設計處理能力為32711噸/日,其中焚燒16650噸/日、生化處理 8130噸/日、衛生填埋7931噸/日。其中無害化處理率達到99.98% ,焚燒處理比例為54.30%。
03 生活垃圾焚燒發電知識點
根據住建部最新數據,2019年全國擁有垃圾焚燒發電項目390個。而在生活垃圾焚燒發電廠自動監測公共平臺上,這個數字現在是566個。
垃圾焚燒項目在經歷前幾年的快速發展后,也逐漸趨于穩定,目前80%新增項目集中在中小城市及縣域地區,規模多在600~1200噸/日分布。
由于篇幅有限,本文節選三個問題進行簡要介紹。
01 垃圾焚燒發電廠應該距居民區多遠才安全?
根據目前的生活垃圾焚燒發電建設要求,新改擴建項目,環境防護距離不小于300m。
但是,大家難免會有疑問,300m夠么?
此處做一個不太嚴謹的估算。如果以煙囪為球心,畫一個直徑300m的球,垃圾焚燒產生的二噁英經過煙囪排放,稀釋到站在球面的人,其吸入量大概是是二手煙的2.8萬分之一。再考慮空氣流動對煙氣的擴散稀釋作用,垃圾焚燒釋放的二噁英量對環境影響幾乎可以忽略。
光大環保能源(常州)有限公司。圖源:網絡
上圖是目前國內離居民區最近的垃圾焚燒發電項目,光大環保能源(常州)有限公司,距離最近的居民住宅僅100米,距某四星級酒店也才360米。2020年完成“廠界開放+超低排放”提標改造后,周圍群眾可以在廠房前噴泉邊散步,或者在煙囪下的“秋白書苑”圖書館里閱讀,很難意識到個建筑竟然還有另一個“獨特”的身份。
02 垃圾焚燒發電廠里面是什么樣?
國外典型的垃圾焚燒發電廠剖視圖。圖源:網絡
運入工廠的新鮮垃圾會先倒入負壓垃圾倉放置5~7天,經過發酵濾除約一半重量的水分(垃圾滲濾液),之后再用抓斗投入焚燒爐。垃圾焚燒過程產生高溫煙氣會加熱鍋爐,產生蒸汽推動汽輪器發電,煙氣則進入后端的煙氣凈化系統后排放,灰渣和飛灰經過穩定化處理后進行安全填埋。
垃圾焚燒發電流程圖。圖源:網絡
目前主流的煙氣凈化工藝為:SNCR脫硝+半干法脫酸+活性炭吸附二噁英+布袋除塵器除塵,可以滿足國標GB18485,運行良好的項目還可以達到歐盟2010標準。但對于部分環境要求更高的項目,還需要增加如SCR脫硝和濕法脫酸等深度凈化工藝,進一步提升對氮氧化物和酸性污染物的去除效果,實現“超低排放”。
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