閱讀 2894 次 福建省城市生活垃圾處理技術路線研究
福建省城市生活垃圾處理技術路線研究
王勝熙
(福建省建設廳350001)
1.研究背景
福建全省市區(縣)面積為4.14萬平方公里,市區(縣)人口2416.42萬人,其中城區(縣城)常住人口697.84萬人,暫住人口l79.83萬人。根據福建省污水、垃圾處理產業化政策,城市污水、垃圾處理設施的建設應打破區劃限制,周邊鄉、鎮、開發區、工業區等運距在30公里范圍內的垃圾原則上納入統一處理。并且,隨著經濟的發展,人民生活水平不斷提高,人均生活垃圾產生量日漸增長。預計到2010年福建省納入無害化處理的生活垃圾將達到l8000 t/d左右。
目前全省已建成生活垃圾無害化處理場2l座,處理規模8710t/d。其中設市城市18座,處理規模8340t/d,城市生活垃圾處理率達89%;縣城3座,處理規模370t/d。在已建成的處理場中采用焚燒處理的有5個,處理規模為1725t/d,占垃圾無害化處理比例為l9.8%;衛生填埋l7個,處理規模6385t/d,占比例為73.31%;高溫堆肥5個,處理規模600t/d,占比例為6.89%。
一方面,現有的垃圾處理設施已不能滿足無害化處理的發展需求,另一方面,社會經濟的飛速發展又對垃圾處理提出了更高的減量化、資源化要求。選擇合適的技術路線,加快生 活垃圾無害化處理設施建設成為當前迫在眉睫的問題。
2.福建省城市生活垃圾處理基本技術路線選擇
經過多年發展,垃圾處理技術日益成熟,目前國內外垃圾處理技術主要集中于填埋、焚燒、堆肥、生化、固化等幾種方法。具體技術路線的選擇應從宏觀政策、自然環境、發展要求、垃圾量、垃圾成份、經濟條件等多個方面出發,統籌考慮。
(1)經濟社會發展的宏觀政策環境。當前我國大力倡導循環經濟理念,推行節能減排政策,鼓勵扶持發展可再生能源。為促進可再生能源的開發利用,2005年全國人大頒發了可再生能源法》,對包括垃圾焚燒發電在內的可再生能源開 發利用給予鼓勵和支持。2007年國務院在《節能減排綜合性 工作方案》中明確提出,鼓勵垃圾焚燒發電和供熱。國家發改委制定出臺的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》明確規定,2006年及以后動工建設的垃圾焚燒發電項 目,國家電網給予每千瓦時0.25元的電價補貼,補貼期限為15年;自2010年起,每年新批準和核準建設的發電項目的補貼電價比上一年遞減2%。與此同時,國家發改委已經從 2007年7月份開始,在銷售電量中加收1厘可再生能源電價附加,即國家從各省電網收入中籌集一塊資金,用于鼓勵各地 在“十一五”期間建設垃圾焚燒發電項目。
(2)自然環境與發展要求。福建省沿海地區人口密度大,經濟發達,交通條件好,城市發展條件優越。全省城鎮分布呈東密西疏的格局,沿海城鎮數量多、密度高、規模大,內地城鎮數量少,密度低,規模小。閩東南地區現已形成城鎮密集區,其土地面積約占全省的35%,但城鎮數量占全省城鎮數量的56%,設市城市占全省設市城市的48%,城鎮人1:3占全省城鎮人口總量的65%。沿海城鎮發展與土地資源緊張的矛盾、垃圾處理設施建設與選址困難的矛盾比較突出。當前,沿海城市都建設了垃圾填埋場,今后的重點是發展垃圾資源化、減量化技術,減少垃圾填埋量,延長填埋場使用年限。
(3)生活垃圾產生量和垃圾性狀。福建省沿海人口密集、經濟較發達的設市城市及周邊縣城的垃圾產生量一般達到300t/d以上,垃圾熱值達到1000千卡/千克以上。按照目前的統計和未來垃圾成分的變化趨勢,可燃物在生活垃圾 中的比例將隨著居民家庭燃料結構的變化和社會化服務的完善而增加,垃圾的容量、熱值等表征參數將會發生較大改變。
(4)社會經濟條件。2006年福建省實現生產總值7501.6 億元,與2005年相比增長13.4%;人均GDP達2.1萬元,增 長12.7%。第一產業增加值885.2億元,第二產業增加值 3736.1億元,第三產業增加值2880.3億元,分別增長2.5%、17%和l2.6%;全省財政總收入首次突破千億元,達l011.9億元,增長28.4%。在居民收入上,全省城鎮居民人均可支 配收入13753元,實際增長l0.4%;農民人均純收入4833元,增加383元,實際增長8.3%。
垃圾焚燒處理具有優越的“三化”特性:①減容、減重均可達80%以上,占用土地面積較小,且處理周期短;②高溫焚燒可以去除大量的有害物質,能較好的實現無害化;③可以將余熱進行回收利用(發電、產氣等),獲得經濟補償。而且我 國垃圾焚燒發電設施建設與運行的實踐表明,城市垃圾焚燒發電技術已日益成熟。對于福建省沿海一帶經濟發達、土地資源緊張的的城市來說,焚燒發電成為生活垃圾處理的首選技術。一方面,有國家宏觀政策的鼓勵和支持;另一方面,焚 燒處理技術對土地需求量小,可有效緩解垃圾處理設施建設與選址困難的矛盾;另外,福建省城市生活垃圾的熱值已達到了焚燒處理的要求,隨著經濟的發展,垃圾熱值還將進一步提高,且垃圾產生量較大,能夠形成規模效益。雖然焚燒處理所需的建設和運營費用相對較高,但福建省沿海一帶經濟發達的城市具備垃圾焚燒處理的經濟承受能力,應積極推廣采用垃圾焚燒發電技術。
衛生填埋存在場址受地理、地質和水文條件的較多限制,占地大,垃圾減量化程度不高等不足之處,但其具有處理量大,建設運行費用低,又是最終處置方式等優點。福建省中部和西部經濟發展相對較慢、土地資源較為豐富的地區,在近期內采用衛生填埋是合適可行的。
堆肥處理具有建設和運行費用低,占地相對較小的特點,并能實現生活垃圾的資源化利用,但其處理周期相對較長,且受堆肥產品銷路限制,因此不能在省域范圍內廣泛使用。福建省南部一帶和部分山區堆肥產品需求量較大的地方可適當發展堆肥處理技術。
綜上所述,福建省城市生活垃圾處理基本技術路線為:近期首先在沿海地區積極推廣應用焚燒發電為主、其他處理方式為輔的城市生活垃圾綜合處理技術路線,并通過“城鄉統籌”、“以城帶鄉”逐步擴大處理設施的覆蓋范圍和服務人口;山區人口達50萬、經濟實力較強的設市城市和縣城應逐步發展城市生活垃圾焚燒發電技術,減少衛生填埋比例;其他地區生活垃圾仍以衛生填埋為主,因地制宜適當發展高溫堆肥等其他垃圾處理技術,逐步按規范對現有垃圾簡易填埋堆放場進行封場。
3.二次污染控制
根據以上論述,福建省城市生活垃圾處理將由“以衛生填埋為主,其他處理方式為輔”逐漸轉變為“以焚燒發電為主,其他處理方式為輔”,且隨著城鄉統籌,區域化布局,垃圾處理將逐漸由分散轉向集中。對于焚燒處理來說,二次污染控制是比較突出的問題。處理不當,就會成為集中的二次污染源,造成嚴重的環境問題。
3.1滲濾液處理
焚燒廠垃圾滲濾液中氨氮含量高,可生化性較差,常給生化處理帶來一定的難度;滲濾液中鐵、鉛、鋅、鈣等的濃度均較高。
對于垃圾焚燒廠滲濾液的處理,國外多采用霧化噴人爐膛燃燒蒸發的方法,但其前提是垃圾含水率低、低位熱值充分滿足垃圾自持燃燒條件。國內垃圾一般含水率高,低位熱值接近垃圾自持燃燒的條件。為提高垃圾燃燒的穩定性,大多需延長垃圾在貯坑內的貯留時間(通常為3—5d),使垃圾中的水分充分瀝出,以提高入爐垃圾的熱值,因此一般不適合采用回噴方式處理滲濾液,須對其做專門的處理。
結合福建省降水量較大等實際情況考慮,垃圾焚燒廠滲濾液可經預處理后送至城市污水處理廠處理,或與填埋場滲濾液一并處理;無此條件的焚燒廠可以自建或與臨近焚燒廠合建滲濾液處理設施,將滲濾液進行處理后達標排放。
3.2煙氣處理
根據國家有關技術規范和技術政策,垃圾焚燒發電廠煙氣處理工藝一般采用“中核反應器+活性炭噴射+布袋過濾器”,去除氯化氫、硫氧化物和氟化氫,嚴格控制二惡英、重金屬和氮氧化物。有條件的地區,應對垃圾進行適當分揀,減少或避免橡膠、含氯塑料以及廢金屬等物質進入焚燒系統。煙氣排放應達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》GBl8485及國家現行的其他有關標準的規定,對于二惡英、煙塵等指標的控制,應適當高于我國現行標準。
3.3爐渣處理
垃圾焚燒爐渣中有大量游離狀態的Al203、Si02及金屬氧化物(K20、Na:O、Fe203、Ca0、MgO)存在,顆粒微細,比表面積大,易于與其它成分反應形成新的物相。因此,可作為重要的無機非金屬資源用于建材、建工、化工等領域。
所以,對于爐渣可進行綜合利用或采用其他方式進行處置,焚燒廠須建設專門的爐渣存放場所,以便將爐渣集中送至處置場。但是,在爐渣的綜合利用過程需進行適當處理,嚴格控制有毒有害物質。
3.4飛灰處理
飛灰中含有較高濃度的重金屬元素如Pb、cd、zn、sb、se等,表面還富集其他有害元素,危害性大,已被列入危險廢物范圍。被除塵器捕獲的飛灰,若采用濕排,飛灰中有害元素會溶于沖灰水中,造成污染;堆放在儲灰池中的飛灰,若沒有采取密閉措施,會四處飛揚,被雨水淋濾會污染地表及地下水;若直接填埋,其易溶性有害成分經雨水滲透會對地下水造成嚴重污染;對飛灰進行利用,如生產建材制品等,也會對周圍環境產生影響。因此,對飛灰的收集、存儲和處置都需進行嚴格的控制。由于飛灰產生量較大,約為垃圾焚燒處理量的3%一5%,福建省在大力發展垃圾焚燒發電技術的同時,需建設配套的飛灰處理設施,對飛灰進行科學、規范的處理處置。在全省范圍內,垃圾焚燒飛灰處理可有三種模式:
(1)分散處理模式:即各焚燒廠自建飛灰處理設施,對本廠內的飛灰進行處理處置。
(2)集中處理模式:即在全省建設一座大型飛灰處理基地,各焚燒發電廠將飛灰運至處理基地進行集中處理處置。
(3)相對集中處理模式:即以閩江口、泉州灣、廈門灣為中心,對各焚燒發電廠根據就近原則劃分為三個片區,每個片區內建設一座飛灰處理基地。各焚燒廠將本廠飛灰運至所屬片區內的處理基地進行處理處置。
分散處理模式中,飛灰在廠內自行處理,不需外運,節省了運輸費用,并避免了運輸途中飛灰飛散造成污染的問題。但是無論焚燒廠規模大小均自建飛灰處理場,不具備規模效益,尤其是垃圾處理規模小的焚燒廠,垃圾處理費用將成倍增加,根本無力負擔;并且重復建設造成資源浪費,不符合優化配置、資源共享的原則。
集中處理模式中,全省合建飛灰處理基地,具備規模效益,可大大降低飛灰處理成本,但各焚燒廠將飛灰運至處理基地,運距較遠,運輸費用昂貴,且飛灰易飛散,運輸難度高,沿途易造成污染。
相對集中處理模式結合了上述兩種模式的優點,既具備了一定的規模效益,又兼顧了運距。從經濟、技術和管理等多個角度來看,相對集中處理模式都是目前的最佳選擇。
綜上所述,目前福建省城市生活垃圾焚燒發電廠飛灰處理的最佳方案為相對集中處理模式。
4.結束語
城市生活垃圾焚燒廠、衛生填埋場、堆肥處理場等末端處理設施的建設迫在眉睫,直接反映了生活垃圾無害化、資源化水平作。但是應該指出的是,垃圾轉運系統作為城市生活垃圾處理系統中的樞紐環節,銜接著垃圾源頭管理系統與末端處理系統,一旦轉運體系脫節,將直接影響到末端處理設施的正常運作,尤其是焚燒系統,其建設投資和運行成本很高,由于缺少垃圾原料而導致停產,會在社會環境與經濟上帶來較大的負面影響,而且焚燒爐經常停爐待料會嚴重損壞設備。
此外,要構建區域性的垃圾處理突發事件應急體系。一方面,將垃圾衛生填埋場作為突發事件的重要應對措施,另一方面,相鄰的垃圾焚燒處理設施自建成投產之日起,就以合同(協議)形式確定相互間的垃圾處理互補責任。當其中一個 焚燒處理設施因設備故障或垃圾輸入量驟增等原因而無法正常運行時,政府可以采取調節措施,將部分垃圾直接進行衛生填埋處理或由鄰近的焚燒設施按協議規定承擔其部分焚燒處理任務,以保證該區域內全部的垃圾都得到及時、有效的處 理。
參考文獻
[1]福建省城市建設與村鎮建設統計年報[z].福建省建 設廳.2006:10—11.
[2]楊雄,孫劍峰.生活垃圾處理及其焚燒產物玻璃 化[J].陶瓷,2000,15:1.
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:尚雯瀟 尹維維 編輯 文徑 審核)
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