焚烧发电——城市生活垃圾处理突围之路

　　随着我国城市化的加快和人民生活水平的提高，城市中日益增长的大量生活垃圾已成为我国继能源、交通、工业三废之后的又一重大难题。据有关资料统计，2009年度全国30个省、自治区、直辖市（西藏和港、澳、台地区未统计）的城市垃圾产生量为1.6亿吨，垃圾处理量为0.82亿吨，处理率为51%，其余49%的城市生活垃圾未经妥善处理。目前，中国城镇生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，大量的生活垃圾被运到城郊裸露堆放，与城争地，造成严重的环境污染。
　　山西省现辖11个地级市，全省拥有常住人口3571万人。2010年，全省全年产生垃圾1171万吨，而山西省的城市生活垃圾无害化处理率只有15%，有大约995万吨的生活垃圾只是简单堆放或经填埋处理，这些生活垃圾在简单堆放中释放出大量的有毒有害物质，对大气、土壤、生活用水造成了巨大污染，这种简单处理方式对环境及人们的生产生活健康都带来了极大威胁。以山西省省会太原市为例，太原现有常住人口420万，其中城区人口280万人，2008年全市六城区每日产生的生活垃圾为1800吨，但由于人口的快速增长以及城区面积的扩大，到了2010年底，全市城区每天产生的生活垃圾暴增到4100吨。原本美丽的太原东山由于成了太原市的生活垃圾填埋场，现在垃圾漫山遍野，蚊蝇乱飞。随着太原市城乡清洁工程的深入推进，未来还将有更多的垃圾被收运进来，形势越来越严峻。按照太原市城镇发展规划，到2020年太原市城区要增加100平方公里，人口要增加100万，按照城市人口每人每天产生1.4公斤生活垃圾计算，就要增加1400吨垃圾。而太原市目前只有两座规范化的垃圾无害化处理厂，一座是太原同舟能源垃圾焚烧电站，日处理垃圾1300吨，另一座是位于太原市阳曲县侯村乡的侯村卫生填埋场，日处理垃圾1800吨。目前，这两座垃圾处理场都是超负荷运转。总体来看，太原市城市生活垃圾无害化处理设施能力不足，并且均布局于太原市东北部，不符合太原市“南移西进”的发展方向，这些都将使太原市未来的城市建设面临严重的挑战。
　　目前，城市生活垃圾无害化处理的方法主要有卫生填埋、堆肥以及焚烧。卫生填埋是应用最早、最为广泛的城市生活垃圾的最终处置手段，其技术比较成熟，操作管理简单，投资和运行费用较低，是目前世界多数国家的主要垃圾处理方式。其缺点是垃圾减容效果差，需占用大量的土地资源；厂址选择受地理和水文地质条件限制较多，较为困难；垃圾渗沥液及沼气的收集和处理难度大，易对地下水和土质造成污染，且存在爆炸隐患。因此，垃圾填埋的处理方式已经不再适合人口密集、土地资源紧缺的国家和地区。国外正在逐步减少垃圾直接填埋量，尤其在欧盟各国，已强调垃圾填埋只能是最终的处置手段，而且只能是无机物垃圾，在2005年以后，有机物大于5%的垃圾不能进入填埋场。垃圾堆肥是利用微生物，有控制地促进城市生活垃圾中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生化过程。目前较好的堆肥方式为动态高温堆肥。在现代堆肥技术的发展过程中，由于工业化的高速发展将大量的有毒化学物质和高分子塑料带入城市垃圾中，严重的影响了堆肥的产品质量，致使垃圾堆肥在20世纪70年代后期一度出现低谷。目前，欧美各国采用的堆肥技术强调只能用于庭院修剪物、果品蔬菜加工的废弃物、养殖场的动物粪便和酿造业的废弃物。垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法。随着城市生活垃圾可燃物和易燃物的增加，及各种先进技术的发展和应用，使垃圾焚烧技术不断得到完善和发展。据不完全统计，到2006年全世界约有各种类型的垃圾焚烧厂2200余座，年焚烧垃圾1.65亿吨。
　　20世纪90年代以来，由于全球经济的飞速发展和世界各国对环保的重视，城市生活垃圾处理方式的比例也发生了明显变化，虽然垃圾处理方式仍然是以卫生填埋和焚烧为主，但卫生填埋所占的比例开始下降，堆肥和其它处理作为辅助的方法所占的比例较小，而焚烧处理有较大的提高。虽然不少国际知名厂家在研究更先进、污染更小的处理技术，并且已达到相当规模，如热解法、气化熔融法等，但到目前为止，焚烧处理垃圾仍然是欧美日等发达国家垃圾处理的主流发展技术。据报道，德国从2002至2008年又新建11座垃圾焚烧厂。2000年以来，日本又新建了10余座垃圾焚烧厂，美国垃圾焚烧处理的比率也在提高，2003年焚烧垃圾量达3310万吨。由于多种原因，我国城市垃圾无害化处理水平一直较低。截止2006年，国内共有城市生活垃圾处理设施614座（西藏和港、澳、台地区未统计），垃圾填埋场处理规模占总处理量的86%；堆肥场处理规模占总处理量的4%；各类垃圾焚烧厂处理规模占总处理量的10%。到2010年，全国（除港、澳、台）已建成垃圾焚烧厂109座，处理能力达到 29万吨/日，焚烧处理率已由2001年的2.9%上升至15%。
　　从现实条件来看，垃圾焚烧是目前处理生活垃圾的有效途径之一。与其他处理方法相比，焚烧技术是目前实现垃圾无害化、减量化、资源化处理的最有效手段，垃圾焚烧发电应成为现阶段最主要的垃圾无害化处理方式。城市垃圾焚烧发电是近30年发展起来的技术，其具有明显的减量化、资源化效果，可实现80%左右的减量率。垃圾焚烧发电相比较简单填埋或堆肥具有明显的比较优势。首先，垃圾填埋需占用耕地，并且难以重复利用，且容易造成二次污染。而垃圾焚烧发电不占用耕地，减少了原生垃圾对土壤、地下水的污染。其次，垃圾焚烧后的垃圾减容减量功能明显，可大面积减少占用土地。第三，无害化彻底，通过对烟气进行净化后达到环保部门要求的标准处理再排放，减少了垃圾对周边空气的污染、消除了沼气可能带来的安全隐患。第四，利用垃圾焚烧余热发电、并供热可将其资源利用最大化，实现可持续发展。第五，焚烧后的灰渣不会引发二次污染。综上所述，垃圾焚烧发电可实现我国资源利用的“减量化”、“无害化”、“资源化”方针，是当今世界公认的生活垃圾无害化处理最佳方式，前景充满希望。
　　山西国际能源集团是山西省所属的特大型能源集团，业务领域以投资能源项目为主，根据太原市城市建设的需要，投资运营了太原市同舟能源有限公司，这是山西省第一座垃圾焚烧电厂，也是我国中西部第一个大型垃圾焚烧工程。太原市同舟能源有限公司采用流化床焚烧垃圾工艺，主要包括焚烧、烟气净化、预热处理、灰渣处理等建设项目，设备主要为3台蒸发量分别为36吨/时的双内循环流化床（TIF）锅炉，配两台1.2万千瓦汽轮机发电机组。太原同舟垃圾焚烧电厂的主要特点，一是焚烧技术科技含量高，二是充分减容减量化，三是无害化处理，节能、减排、环保。目前，同舟公司运行4年以来，共计焚烧垃圾190万吨，约占太原市产生垃圾总量的40%，极大地改善了市区的生活环境和市民居住条件，是惠及千家万户、功荫子孙后代的民心工程。
　　2006年，山西省出台了《山西省人民政府关于实施蓝天碧水工程的决定》，文件要求山西省11个重点城市市区生活垃圾无害化处理率要达到60%以上；其它县（市）城镇生活垃圾无害化处理率达到55%以上。根据省委、省政府的部署，继太原东山垃圾电厂成功投产后，山西国际能源集团拟继续在太原市、朔州市、阳泉市等地投资建设新的垃圾焚烧电厂。可以说，山西国际能源集团在城市垃圾焚烧发电领域正在发展形成规模，这将有助于在这一新兴的发电领域形成合力，更好的为山西省建设资源型经济转型综合配套改革试验区贡献出自己的一份力量。