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生活垃圾焚烧发电热潮背后的隐忧与对策

“红透半边天”的生活垃圾焚烧发电

生活垃圾焚烧发电是目前处理生活垃圾最有效最环保的方式。与简易填埋和直接焚烧所导致的占用大量宝贵的土地资源,产生二噁英等有害气体,有害物质下渗污染地下水源,恶臭溢散影响周边居民生活质量,甚至对人身健康造成潜在风险等诸多危害相比,生活垃圾焚烧发电可真正实现垃圾的减量化、无害化和资源化:经过发电厂内部各项工艺处理,发电后的烟气得到净化,排放达标,且无有害气体产生;排出的炉渣经过多道工序处理,可以制成各种规格的砖块,实现资源化利用;即便是无法循环利用的飞灰,也可以在经过固化封存后实现无害化填埋。

如此,既有效缓解了“垃圾围城”的困扰,又能“变废为宝”增添价值,加之国家政策的大力扶持,无怪乎生活垃圾焚烧发电项目出现了“爆发式”的增长。据统计,我国垃圾焚烧电厂数量从2017年的278家发展到2023年8月的925家,处置能力达103.5万吨/天,提前完成了“十四五”规划目标。

近两年,随着城市生活垃圾焚烧处理设施的日趋饱和,其市场需求逐步下沉到县域甚至村镇。国家相关部门频频发布鼓励政策,支持县域小焚烧设施试点工作。2020年7月,《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》中提出:“在生活垃圾日清运量不足300吨的地区探索开展小型生活垃圾焚烧设施试点”。2021年5月,《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》中提出:“人口稀疏、垃圾产生量少、不具备建设规模化垃圾焚烧设施的地区,经技术评估论证后,可开展分散式、小型化焚烧处理设施试点示范”。2022年11月,《关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设的指导意见》明确表示要“积极开展小型焚烧试点,推动技术研发攻关。重点突破适用于不同区域、不同类型垃圾焚烧需求的100吨级、200吨级小型垃圾焚烧装备,降低建设运维成本”。同时对于如何开展县域垃圾焚烧设施,2023年1月,国家发改委、住建部再发通知《关于加快补齐县级地区生活垃圾焚烧处理设施短板弱项的实施方案》,提出未来要着重提升县域垃圾收集转运能力、积极推进小型焚烧试点、拓展余热利用途径等八项工作。

受政策推动,可以预见的是,生活垃圾焚烧发电项目建设未来几年在我国依旧热度不减。

“爆发式”增长背后的隐患频现

正如磐之石环境与能源研究中心创始人赵昂的预测:“垃圾焚烧项目在‘十三五’期间大规模的上马,未来存在产能过剩的风险,投资方有可能收不回成本。如果建设过多的焚烧厂,却没有足够的垃圾来烧,可能造成焚烧厂运行小时数降低,形成类似于煤电行业的‘搁置资产’。”

此前“爆发式”增长埋下的隐患近两年逐渐暴露出来,焚烧电厂“吃不饱”、焚烧炉闲置的现象比比皆是。河南省鹤壁市生活垃圾焚烧发电项目实际运行负荷仅50%;某焚烧电厂在2022年1月至5月出现了最长达96天的“按生产计划停炉检修”,仅3个运行正常……据E20研究院调研显示,当前我国垃圾焚烧电厂平均负荷率约为60%,很大一部分生活垃圾焚烧电厂未能达到满负荷运营。浙江、山东、江苏、安徽、河北五省2022年焚烧处理能力余量分别高达27,560吨/日、18,185吨/日、15,990吨/日、11,138吨/日、10,233吨/日。

有业内人士表示,垃圾量严重不足,焚烧电厂会选择停炉。但在起炉和停炉阶段,焚烧炉的氯化氢等环保指标本身就不稳定,而过于频繁起停,若出现臭气引发邻避效应甚至是污染问题,后果不堪设想。污染隐患加大、企业成本倒挂,这是谁都不愿看到的。

策略一:复挖填埋场陈腐垃圾掺烧

产能过剩越来越严重,局部地区开始通过多种方式满足焚烧垃圾量需求,比如复挖填埋场陈腐垃圾进行掺烧,既能有效缓解土地资源稀缺的现状,又能很好地解决焚烧电厂生活垃圾处理量不足的问题。

这一策略得到了政策上的支持,比如2023年8月,四川省发改委在发布的《四川省生活垃圾焚烧发电项目管理办法(征求公众意见稿)》中提到,鼓励将已填埋垃圾作为焚烧燃料,与新增生活垃圾掺混翻烧。项目上也有所倾斜,芜湖生态协会曾对2022年全国范围的垃圾填埋场开挖项目进行统计分析发现,所有12个项目的填埋垃圾开挖后均被送至本区域垃圾焚烧电厂处理。如此商机,难怪光大环境、中节能环保、首创环境、康恒环境,城发环境、上海环境、绿色动力、广环投、粤丰环保等龙头企业都在积极推进垃圾焚烧电厂掺烧填埋场陈腐垃圾。

据统计,全国有1665座垃圾填埋场在役,生活垃圾年填埋量达8992.95万吨,从理论上讲,复挖焚烧的市场空间巨大,可以充分缓解焚烧电厂“吃不饱”的现象。但现实并非如此。E20研究院固废研究中心行业分析师张磊表示,从市场的实际情况来看,万亿级的治理市场释放程度远不及预期,根本原因是填埋场治理长期依赖政府付费的发展模式没有发生改变,地方政府付费优先级和付费能力均影响了该市场的有效释放。也就是说,受制于资金问题,陈腐垃圾复挖焚烧很难在短时间内填补住巨大的入炉生活垃圾量不足的缺口。

策略二:多类垃圾协同焚烧、共建共享

为了缓解生活垃圾焚烧电厂“吃不饱”的状况,更为了解决各类固体垃圾“没地去”的问题,政策上开始鼓励多类垃圾协同焚烧。比如:2022年1月,国务院办公厅转发国家发展改革委等部门《关于加快推进城镇环境基础设施建设的指导意见》中提出:“发挥环境基础设施协同处置功能,打破跨领域协同处置机制障碍,重点推动市政污泥处置与垃圾焚烧等有效衔接;推动生活垃圾焚烧设施掺烧市政污泥、沼渣、浓缩液等废弃物,实现焚烧处理能力共用共享。”又如,国家发改委、住建部、生态环境部联合印发的《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》,江苏省的《餐厨垃圾与生活垃圾焚烧协同处理技术标准》,浙江省的《生活垃圾焚烧设施协同处置一般工业固体废物名录(第一批)也均鼓励生活垃圾焚烧与污泥、餐厨垃圾、一般工业垃圾等协同处置、共建共享。

根据相关名录,可与生活垃圾协同焚烧的垃圾主要有污泥(屠宰污泥、酒饮污泥、纺织污泥、纸浆污泥等),餐厨垃圾(食物残渣、食品加工废料等),一般工业垃圾(废纺织物、皮革边角料、废塑料、废纸、废木材等)等。其中污泥、餐厨垃圾含水量大,前期需要额外投入的设备较多,无形中增加了投资成本;而一般工业垃圾含水量低且均质化程度高,其热值远高于生活垃圾,协同焚烧能在“质”和“量”上提高发电厂的产能利用率;此外,一般工业垃圾的处置工艺与原来的生活垃圾处置工艺相近,可节约大量的资金投入。因此,有着惊人产生量和较成熟工艺的一般工业垃圾堪称生活垃圾协同焚烧的“最佳拍档”,可充分缓解当前生活垃圾焚烧电厂垃圾供应量不足的问题。

工业、生活垃圾协同焚烧前的预处理

由于一般工业垃圾原始尺寸比较大或者成分组成比较复杂,无法直接进炉焚烧,因此就需要先进行预处理,将其破碎至可以和生活垃圾混合焚烧的尺寸,同时筛分出无法入炉焚烧的物质,以提高燃烧效率,进而提升垃圾焚烧电厂的发电效率。

破碎分选设备在一般工业垃圾和生活垃圾协同焚烧前的预处理中发挥着重要作用。作为固废处置设备制造强企,洁普环保的设备从原材料选材到生产加工都力求精益求精。以预处理中不可或缺的撕碎机为例,其核心组件刀箱采用整体退火处理,避免了焊接产生的预应力,机械强度更高、长久使用不易变形;动刀刀具采用高合金钢材质,经线切割、数控机床精磨等工艺加工而成,精度更高、稳定性更好,使用寿命得到大幅延长。除了高质量的设备,合理的预处理工艺也是必不可少的。洁普环保会针对每个具体项目和客户需求进行深入研究与讨论,并基于不同工业垃圾的特性,给与合适、有效的工艺方案。

洁普的设备及工艺已成功地将废弃的纺织物、塑料、皮革、橡胶、纸张、玻璃钢、风电光伏组件等一般工业垃圾加工成高热值的燃料,与生活垃圾混烧后,很好地改善了生活垃圾的热值,对提高垃圾焚烧电厂的产能利用率、增加发电收益水平也大有裨益。

江西吉安园林垃圾处置项目

浙江杭州工业垃圾处置项目

山西长治生活垃圾处置项目

结语

除了本文提到的复挖陈腐垃圾掺烧和多类垃圾协同焚烧两种对策,有专家也提出了:在县域内不同行政区域之间,或者一些大城市不同行政区域交界处采取跨区域联合焚烧;一些大型垃圾焚烧企业可以在焚烧业务之外,新组建或收购既有的环卫公司,打通收运与焚烧产业链等等有建设性的对策,但从跨区域协调、资金成本等方面,或多或少都存在着一定困难。

总之,解决生活垃圾焚烧电厂“吃不饱”的问题任重而道远,这需要我们采取一系列措施,包括加强监管、强化内功、推动技术研发、提高公众意识等。只有通过各方共同努力,我们才能实现垃圾处理的环保和可持续发展。

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