垃圾焚燒

垃圾焚燒

垃圾焚燒,或稱垃圾焚化,是一種廢物處理的方法,通過焚燒廢物中有機物質,以縮減廢物體積。焚燒與其他高溫垃圾處理系統,皆被稱為“熱處理”。焚化垃圾時會將垃圾轉化為灰燼、廢氣和熱力。灰燼大多由廢物中的無機物質組成,通常以固體和廢氣中的微粒等形式呈現。廢氣在排放到大氣中之前,需要去除其中污染氣體和微粒。其餘殘餘物則用於堆填。在某些情況,焚化垃圾所產生的熱能可用於發電。

基本信息

概述

垃圾焚燒垃圾焚燒

垃圾焚燒是一種較古老的傳統的處理垃圾的方法,近代各國也相繼建造了焚燒爐,垃圾焚燒法已成為城市垃圾處理的主要方法之一。

焚化是其中一種將垃圾轉換成能源的技術,其它如氣化,等離子弧氣化,熱解厭氧消化。可是,不是所有焚化系統都配以產生能源和材料的設備。

在一些國家,尤其是那些興建焚化爐開始於幾十年前,常常沒有在焚燒前進行廢物分類,以去除有害的、體積龐大的或可再生的原料。這些焚化爐由於沒有足夠的尾氣淨化和有效的焚燒流程控制,容易危害焚化爐職員的健康和周圍的環境。通常,這類焚化爐是不發電的。
垃圾焚化會減少原來垃圾80-85%的質量和95-96%的體積(垃圾在垃圾車裡已經過壓縮),減少程度取決於可回收材料的成分和其回收的程度,如灰燼中有可回收的金屬。這意味著,儘管焚化不能完全取代堆填,但它卻可以大大減少垃圾量。垃圾車一般在運送垃圾至焚化爐前,會以內置壓縮機內壓縮以減少垃圾的體積。或者,未經壓縮運輸的垃圾可以在填埋場進行壓縮,減少體積近70%。很多國家常在堆填區作簡單的垃圾壓縮。

另外,垃圾焚燒在處理某些類型的垃圾,如醫療垃圾和一些有害廢物時有很大的優勢,因為焚燒過程的高溫能銷毀垃圾中的病原體和毒素。

垃圾焚燒在國土面積小的國家特別常見,如日本等。丹麥瑞典一直是一百多年來利用焚燒垃圾產生能量的先驅者,其焚化爐連線鄰近熱電設施,以供應該區的供熱系統。2005年,丹麥的垃圾焚化供應了國內4.8%的電力以及13.7%的取暖消耗。歐洲其它一些國家尤其是荷蘭德國法國極度依賴焚化來處理城市垃圾。

歷史

垃圾焚燒垃圾焚燒
人類歷史上最早的垃圾處理出現在英國。於1848年首先制定並實施了《公共衛生法》,英格蘭各地建立了公共衛生局,並開始把垃圾集中起來之後送到離居住地較遠的地方堆放或填埋。這就是世界上最早的垃圾填埋處理。

從1896—1898年在德國漢堡和法國巴黎先後建起了世界上最早的垃圾焚燒處理廠。可以說,垃圾焚燒是產業革命的產物,也是垃圾處理現代化的開始。

人類進入20世紀以後,一直到70年代,在世界範圍內垃圾處理一直處於填埋、焚燒、堆肥三足鼎立的格局。到了70年代以後,對垃圾處理提出更高的要求,即任何一種垃圾處理方式都要擔負起防治大氣污染、水污染和土地污染的功能,垃圾處理廠逐步上升為一種環境保護設施。

20世紀90年代,人們面對全球性的日益嚴重的環境污染和資源枯竭,重新審視人類經濟方式,舉起“可持續發展”的大旗。從此,以德國(從1994年10月開始實施《循環經濟的促進和廢物處理法》)為代表的已開發國家吧垃圾定位為資源,並用法律形式確定了循環經濟的優先順序,即:①減少廢物的產生;②資源回收利用及焚燒;③最終處置。這也說明當代經濟已開發國家垃圾焚燒處理的定位和作用。

技術

1.層燃燃燒(機械爐排爐)(GrateFiring)

2.流化床(FluidizedBed)

3.迴轉爐(RotaryKilnFiring)

污染

污染主要來自氣體排放,生活垃圾焚燒煙氣中的二惡英是主要問題。二惡英類劇毒物質對環境造成很大危害,有效控制二惡英類物質的產生與擴散,直接關係到垃圾焚燒及垃圾發電技術的推廣和套用。

淨化排放氣體的技術

傳統的煙氣淨化技術採用循環冷卻水對高溫煙氣進行降溫除塵(但在該過程中二惡英容易二次合成),然後分別採用濕法、乾法、半乾法脫硫、脫氯,它們各有優缺點。

爭論

反對者的觀點

中國環境和學研究院研究員趙章元是垃圾焚燒“反對派”的代表人物中國環境和學研究院研究員趙章元是垃圾焚燒“反對派”的代表人物
環保人士喚起的最受公眾關注的擔憂是焚燒城市固體垃圾會產生大量的戴奧辛呋喃的排放。戴奧辛在焚燒爐內的生成來源是石油產品、含氯塑膠等。生活垃圾中含大量的氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)等化學物質,而當這些垃圾中的有機物質在含有氯的環境下燃燒,就會產生戴奧辛。
戴奧辛和呋喃被許多人視為健康危害。老式的焚化爐,因沒有配備足夠的氣體淨化技術確實是二惡英排放的重要來源。然而,如今由於氣體排放控制設計的提高以及政府新的管制的加強,焚化爐的排放事實上已經沒有戴奧辛了。在2005年,針對當時全國的66座焚化爐,德國環境部估計“...在1990年德國有三分之一的二惡英排放來自垃圾焚化工廠,到2000年,它們只占到全部戴奧辛排放的1%。其它煙囪和家庭燃氣灶合計向環境排放的戴奧辛是垃圾焚燒工廠的20倍。”據美國環保署,焚燒廠不再是戴奧辛和呋喃排放的重要來源。在1987年,在政府法例規定要求排放控制之前,總計有10000克(350盎司)的戴奧辛排放源自美國的垃圾焚燒爐。現在,全美87座焚燒爐僅僅年排放10克(0.35盎司)戴奧辛,減少達到了99.9%。家庭後院焚燒家居和園林垃圾,在一些農村地區仍然是被允許的,它們每年能產生580克(20盎司)的戴奧辛。美國環保署1997年的研究表明,一個家庭使用一個大桶焚燒垃圾的的排放比一個垃圾焚燒工廠每天處理200噸垃圾的排放更多。

發展趨勢

城市固體垃圾(MSW)焚燒(焚化)的歷史是和垃圾填埋和其它垃圾處理方式的歷史緊密聯繫在一起的。在判斷垃圾焚燒的好處時不可避免的與其它垃圾處理方式做比較。自1970年代起,垃圾回收和其它垃圾處理手段的變化改變了對垃圾焚燒的優缺點的判斷。自1990年代起,其它垃圾處理技術也逐漸成熟並可套用到實際中。

在北美

美國第一個焚化爐於1885年建於紐約的總督島(GovernorsIsland)。到了1949年,RobertC.Ross在美國成立了第一間有害廢物管理公司——RobertRossIndustrialDisposal。公司的成立源於他在俄亥俄州看到了市場對有害廢物處理的需求。1958年,公司建成了全美第一座處理有害垃圾的焚燒爐。而美國第一座全面的,由政府運作的焚化設施是ArnoldO.Chantland資源回收廠(ArnoldO.ChantlandResourceRecoveryPlant),該廠於1975年建於愛荷華州的恩慈(Ames),並一直運作至今,和生產垃圾衍生燃料(refuse-derivedfuel),然後將其送往當地的發電廠作為發電的燃料。美國第一個在商業取得成功的焚燒廠是於1975年10月建於麻薩諸塞州索格斯(Saugus)的WheelabratorTechnologies,該廠也是一直運作到今天。
RobertRossIndustrialDisposal公司的有些環境或廢物處理最後是將廢物運送到焚化爐或水泥窯處理中心的。現在(2009年),主要經營焚燒垃圾三個業務:CleanHarbours,WTI-Heritage,andRossIncinerationServices。CleanHarbours購買了很多較小的獨立運行的設施,漸漸在全美累計有5-7個焚燒爐。WTI-Heritage有一個位於俄亥俄州東南角的一個焚化爐。(橫跨Ohio河的WestVirginia西維吉尼亞州)。
美國一些老一代的焚化爐已經關閉,其中186個MSW焚化爐關閉於90年代,到2007年只剩下89個,另外,在1998年仍有6200個醫療廢物焚化爐,到2003年只剩下115個。在1996年至2007年,沒有建造新的焚化爐,其主要原因主要有:1.)經濟因素:隨著大型的低成本的地區性垃圾堆填區的增加,並且現今電力的價格相對較低,焚化爐無法在美國提供燃料(即垃圾)競爭。2.)稅收政策:美國在1990年至2004年廢除了對由廢物發電的發電廠的稅收抵免。
在美國和加拿大,對焚燒垃圾和其它垃圾轉換為能源的技術又燃起了新的興趣。2004年,垃圾焚燒在美國獲得可再生能源生產的稅收抵免資格。增加現有工廠容量的項目正在進行中,並且,市政再一次評估建設焚燒廠,而不是選擇繼續採用堆填區的方式處理城市垃圾。但是,許多這些項目繼續面臨著政治上的反對,儘管關於焚燒減少溫室氣體排放、加強空氣污染控制和焚燒灰燼的循環使用等論據已得到了更新。

在歐洲

在歐洲,隨著禁止填埋未經處理的垃圾,許多焚化爐在過去十年間建了起來,還有更多正在建設中。近來,一些市政府開始著手承包建設和經營焚化爐。在歐洲,一些垃圾發電被視為“可更新能源(RES)”,如果是私人經營的話,還能因此享受到稅收優惠。此外,歐洲一些焚化廠配有垃圾回收設備,他們允許重新利用在堆填區發現黑色金屬或有色金屬。一個突出的例子就是AEBWasteFiredPowerPlant(該廠建於阿姆斯特丹)

在英國

倫敦郊區及莫里山谷等社區、安大略湖區反對焚燒的行動此起彼伏。
由於其有大量堆填區可供使用,英國廢物管理行業內的技術已經大大落後於歐洲其餘國家。由歐盟訂立的垃圾填滿法令(TheLandfillDirective)令英國政府實施了對垃圾管理的法例,其中包括垃圾填埋稅和垃圾填埋補助交易計畫(LandfillAllowanceTradingScheme)。該法例的目的是通過使用其它垃圾處理方式而減少因垃圾填滿而產生的溫室氣體排放。英國政府的立場是,垃圾焚燒將逐漸在處理城市垃圾和能源供應中扮演更重要的角色。2008年,在英國,有接近100多處地方成為未來可建設垃圾焚燒場的地點。這些地點也已被英國的非政府組織標識在地圖上。
城市固體垃圾(MSW)焚燒(焚化)的歷史是和垃圾填埋和其它垃圾處理方式的歷史緊密聯繫在一起的。在判斷垃圾焚燒的好處時不可避免的與其它垃圾處理方式做比較。自1970年代起,垃圾回收和其它垃圾處理手段的變化改變了對垃圾焚燒的優缺點的判斷。自1990年代起,其它垃圾處理技術也逐漸成熟並可套用到實際中。

在中國

據環境科學研究院資深研究員趙章元的研究,中國的垃圾焚燒工程正在迅速擴展。事實上,不僅僅是北京廣州南京蘇州,在中國,幾乎每個省都在建設或準備建設垃圾焚燒發電廠。但也有部分城市明確表態不採用垃圾焚燒方法處理垃圾。

目前,垃圾焚燒已經引起了群體事件和大量上訪和訴訟。如南京江北垃圾焚燒發電廠項目引發的群體抗議、江蘇吳江垃圾發電廠門口的靜默抗議、北京董村垃圾焚燒廠抗議事件以及杭州擬建垃圾焚燒廠多次引民眾聚引發衝突等 。

控制排放

控氣型熱解焚燒爐將焚燒過程分為二級燃燒室,一燃室進行垃圾熱分解溫度控制為700℃以內,讓垃圾在缺氧狀態下低溫分解,這時金屬Cu、Fe、Al等金屬元素不會被氧化,會大大減少二噁英的量;同時,由於HCl的產生量因缺氧燃燒會減少;並且在還原氣氛下也難以大量生成。由於控氣型垃圾焚燒爐是固體床,所以不會產生煙塵,不會有未燃盡的殘碳進入二燃室。垃圾中的可燃成份分解為可燃氣體,並引入氧氣充足的二燃室燃燒。二燃室溫度在1000℃左右並且煙道長度使煙氣能夠停留2s以上,保證了二噁英等有毒有機氣體在高溫下完全分解燃燒。此外使用布袋除塵器避免了使用靜電除塵時Cu,Ni,Fe顆粒對二噁英生成的催化作用。
二噁英在焚燒爐內的生成來源是石油產品、含氯塑膠等。生活垃圾中含大量的氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)等化學物質,而當這些垃圾中的有機物質在含有氯的環境下燃燒,就會產生二噁英。
二噁英和呋喃被許多人視為健康危害。老式的焚化爐,因沒有配備足夠的氣體淨化技術確實是二噁英排放的重要來源。然而,如今由於氣體排放控制設計的提高以及政府新的管制的加強,焚化爐的排放事實上已經沒有二噁英了。在2005年,針對當時全國的66座焚化爐,德國環境部估計“...在1990年德國有三分之一的二噁英排放來自垃圾焚化工廠,到2000年,它們只占到全部二噁英排放的1%。其它煙囪和家庭燃氣灶合計向環境排放的二噁英是垃圾焚燒工廠的20倍。”據美國環保署,焚燒廠不再是二噁英和呋喃排放的重要來源。在1987年,在政府法例規定要求排放控制之前,總計有10000克(350盎司)的二噁英排放源自美國的垃圾焚燒爐。全美87座焚燒爐僅僅年排放10克(0.35盎司)二噁英,減少達到了99.9%。家庭後院焚燒家居和園林垃圾,在一些農村地區仍然是被允許的,它們每年能產生580克(20盎司)的二噁英。美國環保署1997年的研究表明,一個家庭使用一個大桶焚燒垃圾的的排放比一個垃圾焚燒工廠每天處理200噸垃圾的排放更多。

處理四條原則

垃圾焚燒肯定是需要的,關鍵不在要不要燒,而在怎樣燒。對垃圾焚燒發電不能過於理想化和浪漫化,而應持以最大限度的審慎。這種最大限度的審慎,應體現為至少如下四條基本原則:

不分揀到位不焚燒

健全的垃圾分類是垃圾焚燒發電的前置條件,是不可超越的歷史階段,這早就是社會共識。問題是,不是有沒有這樣的社會共識,不是公眾的素養夠不夠,而是城市政府到底有沒有決心。垃圾分類需要強大的基礎設施,正如媒體已經指出的,日本人垃圾分類做得細,首要原因是他們垃圾分類運輸設施做得好;台北20世紀90年代後垃圾總量銳減,也因為垃圾分類設施服務周到;美國人垃圾分類意識強,同樣因為他們的垃圾分類運輸排班表容易一目了然。只有政府才有能力提供垃圾分類所需的強大基礎設施。不論公眾的分類衝動多么強烈,如果沒有政府提供的強大基礎設施來配合,就絕無落地的可能。

不財政全額不焚燒

毋庸諱言,市場化已是中國垃圾焚燒發電的明顯趨勢。但巨大的環境風險卻注定,在國情特殊的中國,垃圾焚燒發電並不適合市場化。已開發國家可市場化,因為無論權力還是資本,在已開發國家都受到嚴厲制約,而我們並不具備這樣的制度環境。跟權力結盟的垃圾處理巨頭如果不承擔社會責任,社會只能無可奈何,最終的惡果則是社會買單,用公眾的生命、健康和財產來買單。
這不是單純的邏輯推導,而有鐵的事實支撐。國家發改委之所以考慮要調整垃圾焚燒發電的發電補貼政策,皆出於焚燒發電企業普遍的弄虛作假。為騙取發電補貼,他們大量使用煤和油來發電,焚燒發電廠因此很大程度上蛻變為火電廠。這從一個側面反映了監管的失靈。
這種背景下,把垃圾焚燒發電這種高風險產業交給市場、交給企業去主導,後果極其嚴重,垃圾焚燒發電極有異化為打著環保旗號的環境公害產業的可能。如果城市垃圾危機確實嚴重到非燒不可,那么這種事關公共安全的高風險產業,就完全屬於公共服務的範疇,就應該主要由城市政府買單,應該屬於財政全額保障的公益行業。惟有財政全額保障,不計成本,才可能杜絕偷工減料的行業黑洞。這方面也並不是沒有先例。同在深圳的寶安垃圾焚燒廠,安全係數就大得多,據媒體報導,它的煙囪幾乎沒有任何可視煙霧排出。政府測試也表明,該廠幾乎沒有二噁英及其他污染物排放,原因就在於該廠全系政府投入。只不過,其投入比私營垃圾焚燒廠高得多——寶安廠每噸垃圾燃燒所耗費成本是龍崗廠的10倍。但財政本應取之於民用於民,要燒就應該不惜血本,以絕對保障公眾生命、健康和財產為最大追求。

不公開透明不焚燒

台北市民及環保團體常常半夜出擊去垃圾焚燒廠“抓現行”,監督有無違法垃圾焚燒,那種境界我們差了十萬八千里。原因很簡單,誰敢出擊去垃圾焚燒廠“抓現行”?看工廠保全不一棍子把你打出來。圍牆一入深似海,天知道裡面咋個燒?
所以,能否做到垃圾焚燒全程公開透明,也應是決定垃圾焚燒發電是否上馬的重要指標。這方面,台北的經驗足資借鑑。據報導,台北的焚燒廠所在地,都會成立民間的監督委員會;焚燒廠每隔兩月發布一次運行指標,方便市民質詢。焚燒爐與民營業者之間的經營契約也在台灣環保署網站上公開。台北市環保局還在垃圾傾瀉平台上設定錄像設備,並連線網路,市民可隨時上網檢查進爐燒的是什麼。
對環境風險的監控沒有誰比潛在受害者的監控衝動更強,也沒有什麼監控比潛在受害者親力親為的監控更有信用。垃圾焚燒發電在信用嚴重缺失之當下中國,必須做到向整個社會,尤其向作為潛在受害者的所在社區的居民全方位開放,接受整個社會尤其是所在社區居民全方位的監督,才能真正取信於人,真正讓人放心。

不公平補償不焚燒

垃圾焚燒發電不可避免的環境風險,顯然要對周邊居民的物業帶來一定損失,既有損失就該賠償,不能說為了所謂整體利益、多數人利益,少數人損失了就損失了。私有財產不可侵犯,不僅是指不被私人侵犯,不被民間侵犯,更包括不被所謂整體利益、多數人利益所侵犯。利益只能置換,不能被犧牲,無論當事的是多數人還是少數人。這個原則必須是剛性的。
以上四條,是垃圾焚燒發電基礎性的社會配套條件。垃圾焚燒發電在學術上是有爭議的,在技術上是有分歧的。當務之急不是討論該不該燒,以及該在哪裡燒,而只能是基於社會學視野,基於特殊國情,重點考察垃圾焚燒該怎樣燒,即應該在怎樣的社會條件下燒。這種態度才是真正對生命負責、對歷史負責的態度。

垃圾焚燒-雙語解讀

Wasteincineration 垃圾焚燒
Thisisawastetreatmentprocessthatinvolvesthecombustionoforganicsubstancescontainedinwastematerials.Incineration,togetherwithotherhigh-temperaturewastetreatmentsystems,isdescribedas"thermaltreatment."
(互動百科與《環球時報》英文版聯合推出)

環境污染相關知識

環境污染,指自然的或人為的向環境中添加某種物質而超過環境的自淨能力而產生危害的行為。主要對環境自然生態系統和人的健康產生危害,即使當時不造成危害,但後續效應有害也算是污染行為。一般污染被分為空氣污染、水污染、固體廢棄物污染、土壤污染和放射性污染。現在污染的範圍越來越大,有船舶污染、光污染、噪音污染、熱污染和過度消費等各種新興污染開始被人們關注。
空氣污染 酸雨|鹼雨|北極霾|大氣擴散模式|全球黯化|蚱蜢跳效應|全球變暖|臭氧空洞|氯氟碳化合物|懸浮粒子||氣溶膠
水污染 富營養化|海洋廢棄物|油外泄|熱污染|城市徑流|水質|死水|生活污水
土地污染 生物修復|植物修復|除草劑|農藥|重金屬|肥害
放射性污染 裂變產物|放射性落下灰|急性輻射綜合症
其他污染 熱島現象|光害|噪音污染|基因污染|工業污染|船舶污染
污染控制技術 環境監測|資源回收|垃圾分類|污染物排放控制技術|環境污染控制|活性污泥法|SBR污水處理工藝|生物膜法|厭氧法|上流式厭氧污泥床|污水處理|鏇風分離|工業發酵|堆填|垃圾焚燒|固體廢棄物的處理與處置|水污染控制
對生物的影響 生物放大作用|生物累積性|生物濃縮性
污染事故 台塑仁武廠污染事件|湖南省兒童鉛中毒案|日本四大公害病|愛克森瓦拉茲海難|阿瑪斯號貨輪油污事件|林園事件|2010年墨西哥灣漏油事故|2010年大連新港輸油管道爆炸|2011年中海油渤海灣漏油事故
國際公約 巴塞爾公約|《蒙特婁議定書》|京都議定書|斯德哥爾摩公約|防止船舶污染國際公約
環保組織 中華人民共和國環境保護部|香港環境保護署|綠色和平|綠黨|美國環境保護局|歐洲環境署|日本環境省

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