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6个问题看中国和日本在垃圾焚烧上的差距

时间:2016-03-14 10:47

来源:网易新闻

在中国各大城市的垃圾焚烧厂建立的过程中,项目的决策、选址、运营以及污染状况被公共舆论广泛关注。面对争议和质疑,参考垃圾焚烧先行者日本的经验,以及中日两国在垃圾焚烧整个过程的对比,或许能够让我们从中找到答案。

第一问:是否以焚烧为垃圾处理的主要手段?

垃圾焚烧是目前较为流行的垃圾减量处理技术,用焚化技术垃圾转化为灰烬、气体、微粒和热力,能够减少原来垃圾约八成的质量和九成五的体积。由于焚烧过程中会产生如二噁英的强致癌物,垃圾焚烧技术一直在国内外饱受争议。

中国:填埋为主,焚烧法方兴未艾

中国的垃圾量正以10%的速度增长,增长幅度和GDP相符,预计到2030年,中国的垃圾量将增至4.8亿吨。作为一种通用的垃圾处理方法,填埋处理方法简单、经济成本低廉,所以目前中国大多对垃圾采取直接填埋,垃圾焚烧的比例不高。但土地资源消耗量极大,同时次生污染频发的填埋法显然不能适应垃圾总量的增长速度,减量减容快并且经济效应明显的垃圾焚烧法在中国渐渐兴起。

以北京为例,目前的16座垃圾填埋场,日处理能力1.03万吨,而目前北京的垃圾日产量为1.84万吨,处理能力的缺口每天高达8000吨。按北京目前的垃圾增长量,未来四年,全部垃圾填埋场将被垃圾填满。为此,在《北京市关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》中,明确提出要加快建设垃圾焚烧厂,计划到2015年垃圾焚烧率达到40%。

日本:焚烧先行者,但焚烧总量不大

五六十年代,伴随着日本经济的腾飞,垃圾排出量也逐渐增大。当时近4成垃圾是挖坑填埋或直接倾倒,造成大量次生污染。1965年7月,在东京都湾岸地域的江东区海上垃圾填埋地——梦之岛苍蝇大量繁殖,造成了严重的梦之岛苍蝇之灾。

由于日本先天的岛国地貌,匮乏的土地资源不允许对垃圾进行大规模的填埋处理。加上传统的技术优势,焚烧成为了日本处理垃圾的不二之选,日本也成为世界上最早应用垃圾焚烧发电技术的国家。数据显示,2001年日本共排出了5210万吨一般废弃物,只有995万吨左右被最终填埋处理,绝大部分被焚烧或再生利用。日本对垃圾的处理以焚烧为主,但在前期分类回收以及资源化的过程之后,焚烧总量其实不大。

第二问:建立垃圾焚烧厂的主要目的是什么?

由于焚烧能够输出热量,大多数国家选择了对热量进行收集利用,将其转化为电能。在中国,垃圾焚烧逐渐由公益项目转向了新能源产业。

中国:发电的“朝阳产业”

中国目前拥有总共62个垃圾焚烧厂,已知的项目规划有82个,焚烧处理垃圾的比例为2.9%。2000年以来,国家陆续发布了一系列鼓励垃圾焚烧产业发展的政策。2007年6月,国务院发布的《中国应对气候变化国家方案》提出大力建设垃圾焚烧发电厂,促进垃圾焚烧技术产业化发展。

通常,中国垃圾焚烧厂对输出的热量主要采取回收发电的模式,卖电盈利,维持自身运转。但根据我国生活垃圾的平均热值来估算,每吨垃圾只能发电200度左右。据调查,为追求更大的发电能力和从国家电价补贴中获取更大利益,垃圾焚烧运营商在运行中大量掺烧燃煤,远远超过国家关于垃圾焚烧发电项目中“掺烧燃煤比例不得超过20%”的限制性规定。实际上国内已在运营的部分垃圾焚烧发电厂,在本质上成为“享受国家补贴的混合垃圾小火电厂”,垃圾焚烧已经成为一项创造价值的“朝阳产业”,高速狂奔。

日本:卖电只是附加动作

日本最多曾有6000多座大小不一的垃圾焚烧厂。直到上个世纪90年代,由于垃圾焚烧的危害日益凸显,以及在垃圾处理链前端做了回收再利用等措施,日本垃圾焚烧厂开始大规模减少,目前只有1490多家。在政策层面,日本政府只负责制定有关法律,而行政力量保持相对中立。对于垃圾焚烧厂建与不建,则是由商业力量和公众力量充分博弈和妥协。

垃圾在焚烧前经过分选、简单处理后通常热值较高,加上焚烧工艺相对到位,日本的垃圾焚烧发电效果尚佳,但焚烧厂并不以发电作为主业。通常情况下,日本垃圾焚烧发电厂的电能厂出首先供应的是本厂的需求,主要目的是维持工厂运转需求,卖电只是附加动作。日本《废物利用法》规定政府应该在人力、技术、资金等方面的保证焚烧厂的运营。例如东京都新江东清扫工厂:该厂由政府出资建设的,工厂建成后基本上也是由政府出资运营。焚烧厂生产运行经费不足部分,由政府补贴。工厂的性质属于政府机构,工厂负责责人的身份是国家公务员。

第三问:垃圾焚烧厂应如何选址?

垃圾焚烧厂厂址选择是一项政治性和技术性很强的综合性工作,并具有相当的公益性。须兼顾到污染、风向、人口密集度以及成本的多方面因素。同时,选址决策过程中,普通民众的参与也尤为重要。

中国:红线外300米无居民聚集区

在此次广州番禺垃圾焚烧发电项目争议中,焦点集中在项目选址是否合适。据新快报报道,广州番禺垃圾焚烧厂与各大居民区的直线距离最远约为8公里,最近不到1公里。在近期关于建厂的新闻发布会上,有关人士明确表示,广州也不会在每个区都建垃圾焚烧发电厂。但现在已经明确的是,有几个区的垃圾肯定要单独处理,比如番禺、花都、增城和从化,产生的垃圾必须自己处理。同时表示,选址番禺大石的主因第一是这里三面环山,二是选址的红线外300米没有居民聚集区。

日本:方便垃圾的资源化处理

90年代以后,由于采取了严格的分类以及回收再利用工作,日本垃圾焚烧厂所产生的危害已经大大减少,选址问题并不是垃圾焚烧中的关键问题。日本垃圾焚烧厂选址以垃圾资源化处理为首要考虑目标;其次兼顾考虑垃圾的运输成本,这也是垃圾处理资源化需要。但垃圾焚烧远离居民聚集区(其距离是根据烟囱高度计算出尘埃可能飘落的最大距离的两倍)仍然是选址的基本要求。例如武藏野市,在选择垃圾处理中心的地点的同时,将选地方法也进行公开,并引导有关市民参加选择工作,通过调整双方利害关系取得双方的同意。最后,选址定在刚刚建立不久的市政府办公楼附近。

第四问:垃圾焚烧厂究竟在烧什么?

“对于垃圾焚烧而言,其中一部分的垃圾是不能烧也不必烧的。垃圾焚烧的污染控制,实际上取决于焚烧什么样的垃圾,而焚烧什么物质由取决于垃圾回收时的分选。

中国:未经分选的混合垃圾

除去选址,焚烧厂在烧什么,也跟最后的污染程度密切相关。在中国,进入垃圾焚烧厂的垃圾,大多是原生态的混合垃圾,部分垃圾焚烧厂的设计也是按照混合垃圾入炉设计的。但是垃圾焚烧的前提必须是焚烧物须含高能源物质,而不能进行混合燃烧。否则可能产生大量二噁英。有专家表示,北京市的生活垃圾中有近80%的成分是不能焚烧的。

因此垃圾分类尤为重要,但垃圾分类涉及到若干部门,例如净菜进城涉及到农业口,废品回收由发改委负责,限制塑料包装由商务局负责,环卫部门管理垃圾收集和末端的处理。多头管理使得垃圾在进入焚烧炉之前的分类较难实施。在政府部门陷于多头治理困境的情况下,民间的垃圾“分类”曾一度活跃:仅在北京,就有17万人,每天在大街小巷和垃圾场精准的挑选有再利用价值的垃圾,靠拾荒为生。

日本:高热值可燃垃圾

一般来说,日本将生活垃圾大致分为两大类,可燃垃圾和不可燃(资源性)垃圾,而进入垃圾焚烧厂的垃圾,基本上是可燃垃圾中热值高的。所以,分类回收就成为焚烧的关键步骤。例如塑料或者电池是绝对禁止焚烧的物质,因为焚烧含氯和重金属的物质,是二噁英的主要来源。由于实行了严密的分类措施,日本现有的垃圾焚烧厂所燃烧的垃圾已经完全剔除了塑料等化学制品,燃烧的垃圾均为食物残渣等无法再循环利用,又不会造成大幅度环境损害的产品,这大大降低了焚烧所造成的有毒气体排放量。自2000年起,日本先后颁布实施了《家电回收法》、《食品回收法》等与垃圾减量相关的法律,从源头上减少垃圾,实行垃圾分类。

第五问:如何焚烧垃圾?

垃圾焚烧在一些国家非常常见,日本、丹麦和瑞典一直是利用焚烧垃圾技术的领先者。但许多国家都对焚烧采取最严厉的管控措施,并逐步创新技术,淘汰不合格的焚化技术和设备。

中国:热值较低并添加助燃煤

温州、义乌、杭州等多处垃圾焚烧厂,其使用的设备都是国产焚烧炉。优点是比较适应我国城市垃圾未经分捡、热值较低的特点,缺点则是通常需添加20%的煤助燃,致使炉渣量高达30-40%,减量功能大大减弱。另因强制氧化烟尘量大,易导致重金属氧化物含量高。据国外对相关焚烧炉的测试,认为二噁英往往大量存留在燃余残渣中,并排出大量渗滤污水。理论上,保持足够高的分解温度,二噁英的排放就会相对减少。但目前中国因为焚烧炉技术不过关,或者垃圾混烧导致热值低,难以保持较稳定的温度。

日本:高温焚烧

在发现二噁英污染问题后,日本政府要求进行高温焚烧,焚烧厂的焚烧量最低在100吨以上。由于日本在焚烧前对垃圾做了充分的分选和再利用,剩下的可燃垃圾再经过简单粉碎和处理后进入焚烧炉,热值都相对较高,温控较为容易。在焚烧过程中,运输、上料、焚烧、出灰等过程均为自动化封闭式作业,人工参与较少。以日本鸟取县中部的伯耆再生利用中心为例,它负责鸟取县中部地区每天产生的生活垃圾的处理。通过统计,分类后每天进厂垃圾120吨,约90%为可燃垃圾,经过高温燃烧,转变成10吨左右的残渣。

第六问:如何控制二噁英?

低温焚烧垃圾,是排放二噁英的主因。二噁英监测通常是通过在线监测焚烧温度、一氧化碳浓度、烟气停留时间、活性炭喷射量等参数来判定二恶英监测是否达标排放。二噁英被称为“世界第一毒”,半衰期可长达数十年。

中国:每立方米1纳克

中国政府规定,垃圾焚烧中二噁英排放标准为不允许超过1纳克每立方米。垃圾焚烧过程中产生二噁英,焚烧物中应含有氯元素。因此,对混合垃圾直接进行焚烧处理,并不利于对二噁英的控制。

在中国一直有300米安全线的说法:焚烧厂位于居民聚集区300米开外,污染就很难影响到居民健康。一份来自纽约城市大学对美国五大湖区二噁英污染的研究结果显示,大湖区域中一半的二噁英来自480公里以内的垃圾焚烧设施,另外一半来自480公里至2400公里外。2006年中科院环科中心调查了我国4座近期建立的垃圾焚烧炉,这些“最现代化”的焚烧炉在运行了短短2到5年后,焚烧厂区半径5百米到2公里的土地二噁英含量均出现了大幅上升,4座中的3座焚烧厂区内二噁英浓度均严重超标。

日本:每立方米0.1纳克

日本政府规定,排放物中二噁英含量不允许超过0.1纳克每立方米。实际上,有专家认为二噁英排放也没有任何最低安全值,因为二噁英具有很强的累积效应。

日本在五六十年代曾进行过垃圾的大量无序焚烧,空气与土壤中的二噁英含量均严重超标。20世纪90年代,日本大气中测得的二噁英水平竟然是其它工业国家的10倍。因此,日本开始对焚烧采取最严格的管控措施:保持足够高的分解温度,一般在摄氏850度到1 100度之间。焚烧炉内烟气停留时间在2秒以上,喷射活性炭等吸附剂,采用布袋除尘器对细微颗粒进行捕集,最大限度地减少二噁英的生成与排放。垃圾焚烧过程中产生的烟尘以及氯化氢、硫化物、氮氧化物等有害气体,采用烟气净化处理装置和除氮反应塔等,使其降至政府规定的含量指标以下。

面对越来越多的垃圾,烧还是不烧,看似是一个艰难的抉择。作为垃圾焚烧技术的先行者,日本也走过了一条曲折的弯路,但最终还是立足于“以人为本”,保障生命的安全。日本的经验和教训值得面临同样问题的中国城市所学习和借鉴。本末倒置的现状,多头治理的困境和盘根错节利益考量,中国的垃圾焚烧,仍在路上。


编辑:张伟

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