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我国城市生活垃圾处理技术装置发展现状

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来源: 作者: 2018-10-28 21:46:21

我国城市生活垃圾处理技术装置发展现状

1城市生活垃圾处理现状

我国城市生活垃圾处理起步于80年代,在1990年前,全国城市垃圾处理率还不足2%。近十多年来,特别是进入90年代以后,我国城市生活垃圾处理水平不断提高。据1997年对全国668个城市的统计,年清运城市生活垃圾和粪便14,027万吨,垃圾粪便处理率为55.4%。其中年清运城市生活垃圾1.098亿吨,生活垃圾处理率为57.3%。

显然,从统计数字分析,取得的成绩和进步是巨大的。但从垃圾处理的投入分析又可以看出,垃圾处理的水平还比较低。城市生活垃圾处理能力1997年比1990年增加约22万吨/日(1997年垃圾处理能力为22.51万吨/日,1990年垃圾粪便处理能力为0.7万吨/日),而这期间(1991至1997年)环卫投资(固定资产投资和更新改造投资)总计为78.7亿元,折合到1997年价格约为100亿元人民币,如果按垃圾处理投资占环卫投资的20%估计(没有准确的统计,较高估计),用于垃圾处理的投资约为20亿元,相当于单位垃圾处理投资约为0.9万元/(吨•日)。如果按照卫生填埋场的单位投资5.0万元/(吨•日)为基础对比计算(在此期间建成并投入运行的5个卫生填埋场统计平均值),实际用于城市生活垃圾处理的投资低于要求的18.0%,或者说,按照实际投入的估算,目前的垃圾处理率低于10%。

目前,国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用(再生循环利用)四种处理方式。垃圾处理的最佳方式是综合处理。西方发达国家的垃圾处理对策或者说垃圾处理方式的选择原则是:首先是尽可能进行回收利用;其次是尽可能对可生物降解的有机物进行堆肥处理;再次是尽可能对可燃物进行焚烧处理;最后是对不能进行其他处理的垃圾进行填埋处理。这里“尽可能”的含义就是以经济条件许可为前提,这个垃圾处理对策同样适合我国城市垃圾处理的发展对策。

2垃圾焚烧处理

2.1垃圾焚烧发展过程

垃圾焚烧处理已有一百多年历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年的事。它与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显著(减重一般达70%,减容一般达90%。)、无害化较彻底,以及可回收垃圾焚烧余热等优点,在发达国家得到越来越广泛的应用。1876年,世界上第一个城市垃圾焚烧炉建于英国的曼彻斯特市,德国第一个城市垃圾焚烧炉建于1892年的汉堡市。在19世纪末所用的垃圾焚烧炉多为固定床式,机械化水平比较低,进出料还依靠人工。

2.2焚烧技术类型

目前,城市垃圾(MSW)焚烧在发达国家应用的主要有以下几种类型。全量焚烧系统(Mass burn system)通常焚烧处理量250~3000T/日,用来焚烧混合垃圾;另一类将混合垃圾进行分选处理制成一定尺寸规格的垃圾衍生燃料(Refuse derived fuel简称RDF),制成的RDF燃料比混和垃圾具有较好的均匀性,可以和煤、木屑等其它燃料混和燃烧;块装组合式焚烧系统(Modular system)通常是在制造厂制造好标准组件,到现场组合安装,此类型焚烧系统处理量相对较小(10~200T/日);此外还有应用较少的处理工艺,如流化床焚烧炉、热解(Pyrolysis)等。

2.3中国城市生活垃圾焚烧处理需求因素与发展

推动中国城市生活垃圾焚烧处理发展主要有以下三个因素。

1)土地资源紧张

中国地域范围大,但人口多,可耕地面积少,人口分布相对集中。根据1997年的统计,黄河中下游5省2市和长江中下游6省1市平均人口密度达到每平方千米387人,超过了日本的平均人口密度(1996年为每平方千米333人)。对于经济较发达的东部沿海地区,人口密度则更高,如长江三角洲、珠江三角洲、海河下游平原等局部地区人口密度已达到每平方千米1000人左右。因此,对于东部地区的许多城市,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,焚烧处理会逐步发展成为这一地区生活垃圾处理的主要手段。

2)生活垃圾成份的变化

随着经济的发展,特别是居民燃气化程度的提高,生活垃圾中高热值可燃物含量会逐步增加。从1991年至1996年我国近百个城市生活垃圾统计表明,五年间塑料、废纸、织物和竹木平均含量增加近40%,其中以塑料增加幅度最大,超过50%。

垃圾收集方式对城市生活垃圾成份也可带来很大影响。城市燃气化程度高,煤灰含量低。垃圾分区、分类收集可有效改变垃圾成份。我国城市生活垃圾由于还没有采用分类收集,混合收集的生活垃圾成份主要特点是灰分(主要是煤灰)含量高。随着城市气化率的提高,分类收集的逐步实施,生活垃圾中无机成份含量将逐步降低,有机成份含量会进一部提高。

3)技术进步

垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。烟气处理和余热利用技术在我国其它行业有一定的基础,垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术基础上,结合我国生活垃圾特性的研究、开发活动正在取得进展。

深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉。1985年11月破土动工,1988年6月试生产成功,同年11月1日正式投产,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。焚烧炉为马丁式炉排炉简称马丁炉(Martin System),马丁炉排为反推式往复炉排。1994年底开始扩建的三号炉,结合国家“八五”攻关计划,完成了3(炉国产化工程,设备国产化水平达到80%以上,在技术性能方面达到或超过了原引进设备的水平,为我国大型垃圾焚烧设备国产化打下了基础。目前,北海、厦门、广州、上海、北京等城市正在建设或计划利用外资建设垃圾焚烧厂。垃圾焚烧技术设备的开发成为环卫技术设备投资的新热点,在国内形成了以企业实体为主的垃圾焚烧设备开发群体。一批企业实体经过几年的发展,其产品和技术已由固定炉排垃圾焚烧炉发展到链条式移动炉排焚烧炉技术,其中一些正在开发国际上应用较多的往复式垃圾焚烧炉。由于这些公司实体有较强的经营运作能力,其技术能在不断运行实践的基础上不断完善提高,产品不断更新换代,尽管目前其技术水平和能力与国际水平相比还有较大差距,但已经在全国形成了较大的影响力,并形成了竞争的局面,在竞争中优胜劣汰,这些都将有利于总体水平的提高。

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