生活垃圾焚烧处理在质疑中发展
[2012-04-27] 来源：徐海云
国务院批转住房城乡建设部等部门《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见》（国发〔2011〕9号），其中提到：“加强资源利用。 全面推广废旧商品回收利用、焚烧发电、生物处理等生活垃圾资源化利用方式”。“城市人民政府要按照生活垃圾处理技术指南，因地制宜地选择先进适用、符合节约集约用地要求的无害化生活垃圾处理技术。土地资源紧缺、人口密度高的城市要优先采用焚烧处理技术” 经济发展以及高人口密度是推动我国生活垃圾焚烧处理发展内在因素。我国许多省人口密度大大高于德国、日本，例如，江苏省人口密度是日本的2倍以上，德国的 3倍以上。对于许多城市，土地资源非常宝贵，生活垃圾填埋场场地选择将越来越困难，垃圾填埋处理的成本也会越来越高，正是从环境保护和社会可持续发展的需要，生活垃圾焚烧处理必然成为这些地区生活垃圾处理的重要手段。
但是，面对房地产利益的膨胀和长期宣传误导，生活垃圾焚烧处理发展仍然受到种种质疑。这些质疑往往还戴着环保的面具、似是而非，迷惑性很强，举例如下。
1、质疑一：“垃圾不分类不能焚烧”
有些人提出“不分类不能焚烧”，言外之意是垃圾中可回收物太多或热值不够。这一条看似正确，实际上这个问题在经济发达的地区几乎不存在。
由于我国通常将生活垃圾中可回收的物品一般称为“废品”，而将其余俗称为垃圾，其中被称为垃圾的由城市环卫部门负责处理，而废品的收运和处理由其它部门负责。因此，目前，城市建设部门统计的城市生活垃圾清运量基本不包括“废品”部分。废品的回收在我国一直存在，大部分居民在家庭中对旧报纸、易拉罐等还是基本做到单独收集,然后卖给“回收工”（俗称“拣破烂”,他们大多来自农村,在城市居民区流动的或半固定的收集废旧物,然后再卖给废旧物资回收站）。我国废纸回收状况就可以说明垃圾回收水平是不低的,甚至可以说还是比较高的。例如，虽然我国的废纸回收率还不到40%，,明显低于发达国家和发达地区废纸回收率(60-70%)。这主要由于消费水平差异造成的。我国进入生活垃圾终端处理设施（填埋场或焚烧厂）废纸含量大多小于5%，而发达国家进入生活垃圾终端处理设施（填埋场或焚烧厂）废纸含量往往大于35%。
生活垃圾回收利用率并不能完全反映回收利用水平。以日本、德国和美国环境保护公布的2007年生活垃圾统计数据，日本生活垃圾回收利用率是20%，美国是33%（见下表），似乎美国的回收利用水平高于日本，但如果再对比人均生活垃圾年处理与处置量（以填埋和焚烧计），美国要高于日本50%。同样如果以人均日处理与处置可燃物的热值来进行比较，美国要高于日本80%。显然日本的回收利用水平显著高于美国。实际上人均日处理与处置可燃物的热值来进行比较，我国城市人均废弃量800-1000千卡/人.日），约为日本、德国的50%，不到美国的三分之一。大家从直观上也能感觉到，我国进入生活垃圾处理场的生活垃圾水分高、灰分高、热值低。因此，从材料回收角度分析，我国生活垃圾回收利用水平高于发达国家。
表1 生活垃圾回收利用比较
目前，我国环卫部门收集的城市生活垃圾（燃气普及地区）热值在1100-1300 kcal/kg，确实低，只有发达国家的50%左右。通常这些垃圾要在垃圾焚烧厂垃圾池中停留5-7天，垃圾中渗出水分在10%-20%左右，因此，进入焚烧炉的生活垃圾热值也相应提高10%-25%，平均热值达到一般在5000-5800 kJ/kg（1200-1400 kcal/kg），通过对一次空气加热温度100-200 ℃，烟气温度达到850℃以上。垃圾焚烧工况主要取决于垃圾热值。发达国家垃圾热值高，焚烧炉炉排往往需要设置水冷，而我国生活垃圾热值低，燃烧一次风需要预热，这属于焚烧炉具体工艺参数设置的技术问题，与能不能进行垃圾焚烧完全是两回事。生活垃圾的热值变化与居民的消费水平有着直接关系。家庭燃料由燃煤转变为燃气，家庭生活消费购物场所由农贸市场转变为超市，生活垃圾特性将出现显著变化。日本一些城市的生活垃圾热值在1978年前也在5000kJ/kg左右，到1990年以后达到9000-10000 kJ/kg。
2、质疑二：“混合垃圾不能焚烧”
有人提出“混合垃圾不能焚烧”，言外之意是垃圾没有分类，这一条实际上是不成立的。现代生活垃圾的构成是复杂而多样的,分类收集的目的是将其中清洁的可回收的部分进行单独收集，以便生活垃圾进行回收和处理。由于分类收集涉及每一个居民，而且当物品变成垃圾时所处的状态千差万别，因此，分类收集特别是用于直接回收的分类收集只能是相对的和有限的，不管采用什么样的分类，“剩余垃圾”或称“其他垃圾”这一类都是不可缺少的。实际上，国内外生活垃圾焚烧处理厂处理的都是混合垃圾，如果是单一种类的垃圾送到焚烧厂，还需要混合（又称配伍），以便保证入炉热值的稳定。
这几年，生活垃圾机械生物处理（英文简称MBT）在中国很热，既有国外的、也有国内，有来自专家的，也有业余的，有“望文生义”的感觉，也有来自实践的体会。所谓机械，即机械分选，所谓生物实质是有机物生物分解，即可生物降解有机物稳定化、肥料化。对于混合垃圾（更确切应称为剩余垃圾或其余垃圾）经过机械分选后生产“肥料”是一种简单推理，发达国家做的目的是可生物降解有机垃圾经过稳定化处理最终进入填埋场，减少填埋场有机负荷。典型如奥地利萨尔兹堡（SALZBURG）。国内却要做成肥料，甚至是加入化肥混合制成所谓高附加值的复混肥。发达国家将机械分选的可燃物即垃圾衍生燃料仍然按照垃圾焚烧要求进行焚烧处理，国内却要包装为燃料，有人甚至声称可卖钱，替代煤。有人拿来照片给我看，“**山庄”使用这样的燃料如何好，我看了以后愕然，这些锅炉没有烟气处理设施，无论从热能角度还是有效烟气角度分析，这些垃圾衍生燃料（RDF）就是浓缩的混合垃圾。那些口中喊着反对焚烧混合垃圾（反对焚烧混合垃圾也是伪命题，实际上生活垃圾焚烧都是焚烧混合垃圾，如果对固体废物焚烧处理稍有了解，对单一收集的不同废物也要配伍，简单地说就是混合，控制焚烧物料热值稳定），却又鼓吹发展垃圾衍生燃料（RDF），不知道是真环保还是伪环保。
3、质疑三：“可生物降解有机垃圾应全部循环利用”
这一条是理想化的，与现实存在很大距离。可生物降解有机垃圾即通常说的可腐烂有机物。可生物降解有机垃圾主要有城市污水处理厂污泥，饭店餐饮单位产生的餐厨垃圾，粪便等；随着垃圾分类管理的深入和推进，家庭厨余垃圾，过期食品类垃圾，园林绿化垃圾等也将越来越多得到单独收集，可生物降解有机垃圾资源化利用量将大幅度增加。以北京市为例，从现有的可生物降解有机垃圾产量看，已经得到单独收集的有：城市污水处理厂年湿污泥产生量110万吨（按照80%含水率估算，根据中国城市建设统计年鉴，2009年北京市干污泥产生量22.51万吨）；2009年粪便年清运量为211万吨。此外，饭店餐饮单位产生的餐厨垃圾年产生量约为70万吨；居民家庭的厨余垃圾产生量约为300万吨。过期食品类垃圾，园林绿化垃圾等缺少调查数据，估计年产生量应在30万吨以上，这些垃圾目前大多还未单独收集。可生物降解有机垃圾肥料化利用，主要为两类技术，即好氧堆肥技术和厌氧消化技术。为了保证清洁利用，可生物降解有机垃圾单独收集是必要的。此外可生物降解有机垃圾进行肥料化利用需要统筹规划，才能有效地推进可生物降解有机垃圾资源化利用。例如，北京作为特大城市，我们每天消费的食物，往往不是当地生产的，食下去的变成粪便，通过下水道进入城市污水处理厂，最后停留为污泥；食剩下的和食物加工剩余物经过垃圾物流，进入垃圾处理厂，这就提出了一个问题，这些可生物降解有机物能否就地资源化利用，资源化利用也有容量问题。此外，就是可生物降解的有机物资源化利用，也有优先顺序，可以利用的，还有大量无法利用的难以利用的。因此，统筹可生物降解有机垃圾管理，建立统一规划，对正确推进可生物降解有机垃资源化利用是十分必要的。总之，从农村、小城镇着手，从粪便、污泥开始，从靠近能够接受这些肥料土地的居住区推进可生物降解有机垃资源化利用才具有现实的可操作性。
4、质疑四：“垃圾减量可以不需要焚烧”
垃圾的产生过程与消费过程密切相关。家庭燃料由燃煤转变为燃气，生活垃圾中灰土含量必然降低，家庭生活消费购买场所由农贸市场转变为超市，包装垃圾必然增加。目前，我国城市化还没有完成，上述两个转变也没有完成，宏观经济还在不断扩大消费，因此，短期内寄希望于垃圾减量是不现实的。局部中心城区的垃圾减量并不具有实质意义，如外出或生活在其他地区（郊区化居住、休闲、度假等）增多，垃圾产生在其他地方，而统计居住地人均垃圾量自然减少。例如，东京城区（23个区）2008年生活垃圾产量是305.6万吨，比1999年下降15%（1999年为360万吨），而东京地区2008年生活垃圾产量是491.6万吨，比1999年下降2.6%（1999年为504.7万吨）。对于大多数人，每天或每年产生的生活垃圾不会有太大的变化。日常消费增加往往伴随着垃圾量的增加。发达国家已进入城镇化后期，生活垃圾人均产生量变化不大。例如，日本全国生活垃圾人均产量近30年来没有太大的变化，约为每人每日1.1千克，欧盟27国1997～2008年期间平均为1.37～1.44千克，美国1960～2008年期间为1.22～2.04千克（见表2）。
表2 发达国家城市生活垃圾产生量
一些国家采用垃圾计量收费，生活垃圾量也不会持续下降。例如，韩国在1995年开始引入按体积收费（按照垃圾袋容积大小收取垃圾费），根据韩国环境部统计，1997年到2006年人均生活垃圾量也是基本稳定的（见下图1）。
图一 1997-2010年台湾垃圾焚烧厂焚烧量统计
来源：
2008 ENVIRONMENT STATISTICS YEARBOOK
近一段时间，国内热炒台湾垃圾分类减量化经验，台湾环境部门也声称台湾是世界上人均垃圾产生量最少的发达地区。台湾地区把家庭生活垃圾进行单独统计，减量化成绩显著，如果把单位的生活垃圾一起统计分析，结果则大不相同。根据台湾环境部门的统计，近年来。垃圾焚烧厂焚烧处理量并没有减少，近些年来一直在增加，2010年达到640.7万吨（见下图），人均焚烧量比德国高出20%以上。
图二 1999-2010年台湾垃圾焚烧厂焚烧量统计
5、质疑五：现代化垃圾焚烧厂增加二恶英排放
垃圾焚烧过程是一个氧化的过程，碳水化合物将转化为二氧化碳和水，来自生活垃圾中的一些复杂有机化合物也将得到分解。垃圾焚烧过程也是一个浓缩提取的过程。灰渣中的金属也可得到一定长度的回收。主要污染物如重金属以及有机污染物包括二恶英得到浓缩，大部分在飞灰中。因此，现代化垃圾焚烧过程总体上是污染物削减过程。
大部分的垃圾被运往焚烧厂时，二恶英含量就已达50ng/ kg。德国研究表明，生活垃圾经过焚烧后，向空气中二恶英排放量只相当于原有含量的1%（[0.48ng/kg]/[50ng/kg]），向环境中所有介质排放量为17.63ngTEQ/kg垃圾，相当于原有含量的35.3%,这也说明经过垃圾焚烧,其中垃圾中原有二恶英的64.7%得到分解,因此,通过垃圾焚烧处理,环境中的二恶英净含量是下降的（TWGComments( 2003).” TWGComments on Draft 1of WasteIncineration BREF）。
现代化的生活垃圾焚烧厂锅炉出口烟气Dioxin浓度为 0.5-10ngTEQ/Nm3,相当于 3-60ngTEQ/kg垃圾；因此，通常情况下高温焚烧是削减Dioxin的。（来源： 2005年8月欧盟公布的欧洲污染综合防治局（European IPPC Buraeau ）研究报告P146-P148)。
德国的研究表明，现代化生活垃圾焚烧厂，单位发电量的二恶英排放强度与生物气（沼气）发电机焚烧时相当，只相当于木材生物质燃烧热电厂的十分之一（来源：ITAD e.V., Jan. 2003）
根据美国环境署（EPA）统计，美国生活垃圾焚烧发电厂二恶英年排放当量从1987年的1000g下降到2002 年的12gTEQ，而相应的露天焚烧庭院垃圾所排放的二恶英当量总计要超过600gTEQ
（Nickolas J.Themelis 2004）。
德国联邦医学协会在1993年1月发表的研究报告表明：现行达标的生活垃圾焚烧厂，住在焚烧厂附近癌症风险可以忽略（来源：German MedicalJournal Edition 90 1/2,11th January 1993 P45-53）
2007年，里斯本预防医学研究所研究表明：垃圾焚烧发电厂对居住在附近居民的血液中二恶英含量并没有影响(来源： http://www.sciencedirect.com/)。
2009年，英国致癌委员会研究表明：居住在垃圾焚烧发电厂附近居民致癌风险非常低，按照现代流行病调查，达到差不多监测不到的水平（来源：http://www.advisorybodies.doh.gov.uk/Coc/munipwst.htm） 。
我们的标准已经为世界最先进的欧盟标准，0.1 纳克每立方米。根据英国环境部门的一份报告，伦敦在迎接新千年庆祝活动中（2000年），15 分钟的烟花活动排放的二恶英量大于伦敦东南部垃圾焚烧厂二恶英年排放量 100倍（来源：UK Environment Agency 2000,briefing note from the APSWG (Associate Parliamentary Sustainable Waste Group) by Neil Carrigan and Prof. Chris Coggins）。
德国波恩焚烧厂可以建在市区中心火车站，维也纳也在市中心，隔一条马路就是大学。从东京到大阪，苏黎世到日内瓦等等，都在市区，都为城市居民供热，可我们在郊区也不能接受！
6、未来几年生活垃圾焚烧发展分析
截至2011年9月，目前投入运行的生活垃圾焚烧发电厂有111座，总处理能力为9.6万吨/日,总装机超过2000MW。其中采用炉排炉的焚烧发电厂有56座，合计处理能力达到5.0万吨/日,装机达到870MW；采用流化床的焚烧发电厂有50座，合计处理能力为4.0万吨/日,装机接近1100MW；其余少部分为热解炉和回转窑炉（见表三）。
表三 投入运行的生活垃圾焚烧发电厂（截止2011年9月）
目前垃圾焚烧发电厂主要分布经济发达地区和大城市，其中长江三角洲和珠江三角洲等沿海经济发达地区占有比例较高，此外，大城市建设生活垃圾焚烧发电厂的比例也越来越高。
根据各地的生活垃圾处理设施需求规划，“十二五”期间生活垃圾焚烧处理能力达到17.5万吨/日，扩建焚烧处理能力0.9万吨/日，规划新建焚烧处理能力10万吨/日。
尽管生活垃圾焚烧厂建设计划宏大，但落实起来困难重重。纵观国内生活垃圾焚烧厂厂址比选，技术、经济、包括环保、生态都已经不是主要因素，什么因素是主要因素？笼统地讲是社会因素。从环保上看，垃圾焚烧主要污染物指标，特别是大家关注的二恶英，我们的标准已经于世界最先进的欧盟标准一致，但反对声音仍然很大，因为生活垃圾焚烧厂毕竟不是公园、高尔夫球场，对环境多少都有影响，交通的影响，臭味的影响，这是显而易见的。一些代表性的生活垃圾焚烧厂厂址在各类法定手续完备的情况下，因为一些人游行抗议而改变选址，甚至一些生活垃圾焚烧厂在建成的情况下，也可以被迫放弃运行，这使得大家有了预期，即游行抗议可以改变选址。一些城市在现有填埋场场地建设生活垃圾焚烧厂遇到重重阻力，因为填埋场是一定使用年限的，尽管将填埋改成焚烧，无论如何（在同等人种、制度、文化、发展水平条件下）对周围环境影响是显著改善，但却遭遇异常激烈的反对，因为他们追求的不是改善，而是革命性的改变（此地不再是垃圾处理厂），也许我们比较喜欢“革命模式”，也许我们发展太快，也许我们政府强势，也许我们的土地制度是国有的，也许……,总之，我们的规划改变快或可以轻易改变。
生活垃圾焚烧厂发展需要突破局限实现“统筹”。对于中小城市和地区，生活垃圾焚烧厂建设需要突破行政区域的局限，适当集中处理，实现规模效益。
对于生活垃圾焚烧厂建设规划，需要突破针对单一生活垃圾的局限性。与生活垃圾特性类似的工业垃圾，大件垃圾，农林生物质类垃圾如秸秆，城市污水厂污泥以及医疗垃圾（经过消毒灭菌）等可统筹规划，实现固体废弃物集约化焚烧处理。对于生活垃圾焚烧厂余热利用，需要突破单一发电模式，推进热电联产，提高余热利用效率，为节能减排做出更大贡献。
对于生活垃圾焚烧厂建筑方案，需要突破单纯工业厂房模式，可以建成地标性建筑，提高公众对垃圾焚烧处理的认知水平。（下图是由荷兰建筑师Erick van Egeraat为丹麦罗斯基勒（Roskilde）竞标
设计的带有教堂风格的垃圾焚烧厂建筑方案，该垃圾焚烧厂预计2013年建成）。
