垃圾焚燒發(fā)電與垃圾填埋氣體發(fā)電的對(duì)比研究

張杰

摘要：隨著深圳市城市化進(jìn)程的加劇，垃圾問(wèn)題已經(jīng)成為困擾深圳市政府的一個(gè)主要問(wèn)題。如何有效利用垃圾進(jìn)行發(fā)電為人所用，是深圳市政府一直在探索的課題。垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣體發(fā)電是目前利用垃圾進(jìn)行發(fā)電的兩種主要利用方式。本文通過(guò)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電與垃圾填埋氣體發(fā)電環(huán)境影響和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了對(duì)比研究。

中圖分類號(hào)：X3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

隨著城市化進(jìn)程加快，深圳市垃圾生成量急劇的增加,深圳市2008年的平均生活垃圾產(chǎn)生量約10199噸/天。隨著垃圾產(chǎn)生量的日益增加，有效處理垃圾進(jìn)行發(fā)電利用已經(jīng)成為深圳市一直在探索的課題。深圳的實(shí)際情況需要繼續(xù)擴(kuò)大垃圾填埋場(chǎng)與垃圾焚燒廠的容量。垃圾發(fā)電目前主要利用的兩種方式是垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣體發(fā)電。截止2009年深圳市已建成7座垃圾焚燒發(fā)電廠和2座垃圾填埋氣體發(fā)電廠。本文主要從對(duì)環(huán)境影響和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益這兩方面對(duì)垃圾焚燒發(fā)電與垃圾填埋氣體發(fā)電進(jìn)行對(duì)比研究。

1兩種發(fā)電方式對(duì)環(huán)境的影響

1.1 垃圾焚燒發(fā)電

垃圾焚燒發(fā)電是指通過(guò)使用一些特殊的垃圾焚燒設(shè)備，以城市中的生活垃圾為主要燃燒介質(zhì)，在對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理的同時(shí)，利用其產(chǎn)生的能量發(fā)電的一種新型發(fā)電方式。

生活垃圾焚燒煙氣中的二惡英是近幾年來(lái)世界各國(guó)所普遍關(guān)心的問(wèn)題。垃圾焚燒分類不完全，垃圾焚燒發(fā)電在垃圾燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二惡英，現(xiàn)行的技術(shù)水平還不能將其完全處理干凈。垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英等有害氣體會(huì)隨著煙氣排放到大氣中，會(huì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重的二次污染。在垃圾焚燒的同時(shí)，焚燒中產(chǎn)生的灰渣和飛灰重金屬含量通常也非常高，這些飛灰重金屬也是非常難處理。目前國(guó)際上和國(guó)內(nèi)一些大型城市通過(guò)提高焚燒爐爐溫分解二惡英，然后使用活性炭吸附二惡英；同時(shí)采用一些防塵措施減少飛灰重金屬排放到空氣中，然而這些設(shè)備升級(jí)和改造花費(fèi)非常巨大，實(shí)施起來(lái)的花費(fèi)也是相當(dāng)可觀。

垃圾焚燒發(fā)電有個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是可以迅速減少垃圾的容積。焚燒后容積比原來(lái)可縮小50- 80%，分類收集的可燃性垃圾經(jīng)焚燒處理后甚至可縮小90%。垃圾焚燒法確實(shí)是一種實(shí)踐多年的垃圾處理方法。它比起填埋法占地面積小，效率高，曾一度被視為一種“減量快”的好方法。

1.2 垃圾填埋氣體發(fā)電

垃圾填埋氣體發(fā)電是將填埋的生活垃圾中因?yàn)樽匀话l(fā)酵降解而釋放出的氣體收集起來(lái)，用來(lái)發(fā)電。發(fā)酵釋放出來(lái)的氣體主要成分為甲烷，甲烷燃燒產(chǎn)生的熱量很高，產(chǎn)物是二氧化碳和水，具備二次污染小的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的綜合治理對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】狄约吧顮顩r有積極的效應(yīng)。垃圾填埋發(fā)電它不僅不會(huì)對(duì)空氣造成第二次污染，反而會(huì)凈化惡臭的空氣，使空氣回復(fù)清新，對(duì)當(dāng)?shù)氐暮春拖鞯奈廴鞠喈?dāng)小。

在填埋場(chǎng)填埋的垃圾表面通過(guò)使用高黏度的土壤覆蓋，這樣垃圾產(chǎn)生的甲烷等氣體就不會(huì)滲透到大氣中。同時(shí)也可以在高黏土的上面再鋪上一些營(yíng)養(yǎng)土，可以通過(guò)園林造景的方式鋪設(shè)出高低不同的土坡。種上花草和樹木，甚至可以建成高爾夫練習(xí)場(chǎng)。這樣，不僅可以美化環(huán)境，而且還能為居住在周圍社區(qū)老百姓提供休閑和活動(dòng)的場(chǎng)所。

然而，垃圾填埋場(chǎng)需要大量的土地，如果將已經(jīng)形成的垃圾處理能力與日益劇增的垃圾生長(zhǎng)量相比較，深圳市垃圾處理壓力很大，由于深圳人多地少的現(xiàn)狀不足以支持深圳全部開展垃圾填埋進(jìn)行發(fā)電，隨著垃圾生成量的不斷增長(zhǎng)，深圳市幾個(gè)大型垃圾填埋場(chǎng)都將不堪重負(fù)，寶安老虎坑垃圾填埋場(chǎng)占地達(dá)17萬(wàn)平方米，容量608萬(wàn)立方米，按現(xiàn)有的使用方式，其使用時(shí)間已經(jīng)所剩無(wú)幾，下坪垃圾填埋場(chǎng)也僅可繼續(xù)使用15年左右，而重新選址建設(shè)大容量垃圾填埋場(chǎng)已日趨困難。

2 投資、發(fā)電成本及經(jīng)濟(jì)效益

2.1 垃圾焚燒發(fā)電

垃圾焚燒發(fā)電能很好的實(shí)現(xiàn)垃圾減量化，減少土地的占有，但它要求垃圾處理量達(dá)到一定規(guī)模，而且投資額較大，建設(shè)一座大中型焚燒爐動(dòng)輒要10億元人民幣。例如深圳老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠的一期投資總額超過(guò)5億元，占地5.5萬(wàn)平方米。同時(shí)建成投產(chǎn)后的環(huán)保的處理垃圾成本大約需300元/噸。如果引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行垃圾焚燒發(fā)電，每處理100噸/日垃圾的建成成本通常在4千萬(wàn)以上，這是投資者所難以接受的。

另一方面，垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟(jì)利益也值得進(jìn)一步探討。同常規(guī)燃燒發(fā)電相比，垃圾焚燒電廠的發(fā)電裝機(jī)容量通常都相對(duì)較小，而且由于垃圾分解產(chǎn)生的酸堿物質(zhì)，會(huì)腐蝕發(fā)電設(shè)備。目前通過(guò)垃圾焚燒發(fā)電的效率一般都低于15%，從而使得運(yùn)行成本維持在較高水平，而且電價(jià)無(wú)法同火電競(jìng)爭(zhēng)。如果不依靠政府的財(cái)政補(bǔ)貼，垃圾電廠將不能維持運(yùn)行，當(dāng)然更談不上產(chǎn)生多少的經(jīng)濟(jì)效益了。

2.2 垃圾填埋氣體發(fā)電

垃圾填埋氣體發(fā)電投資?。榉贌O(shè)備的1/10），垃圾填埋氣體發(fā)電的運(yùn)行費(fèi)用低（僅為焚燒費(fèi)用的1/4）。如今，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都將垃圾填埋氣體發(fā)電列入政府議事日程，投入大量資金，運(yùn)用現(xiàn)代化高科技手段，大規(guī)模開發(fā)城市垃圾發(fā)電新技術(shù)，并使其趨于商業(yè)化。

沼氣發(fā)電的電價(jià)已在享受國(guó)家優(yōu)惠政策，比當(dāng)?shù)厝济弘妰r(jià)高0.25元/kwh，約 0.64 元 /kWh。不計(jì)燃料費(fèi)用，沼氣發(fā)電運(yùn)行成本約 0.10 元 /kWh，以2000千瓦沼氣發(fā)電站為例，機(jī)組年運(yùn)行成本約 160萬(wàn)元，年收入可達(dá) 864 萬(wàn)元。項(xiàng)目總體投資約4000萬(wàn)，四年多就可收回投資。

另外，沼氣發(fā)電可以申請(qǐng)CDM項(xiàng)目，得到可觀的減排費(fèi)。例如在2010年6月，國(guó)家發(fā)展改革委已經(jīng)同意深圳老虎坑垃圾填埋氣回收利用項(xiàng)目作為CDM項(xiàng)目的進(jìn)行批復(fù)。同意該項(xiàng)目向E.ON氣候與可再生能源部轉(zhuǎn)讓該項(xiàng)目產(chǎn)生的溫室氣體減排量，轉(zhuǎn)讓總量不超過(guò)34萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量，每噸二氧化碳當(dāng)量轉(zhuǎn)讓價(jià)格不低于8.5歐元。

總之，垃圾焚燒發(fā)電對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染，但是垃圾焚燒可以最大限度的減少垃圾的體積；而垃圾填埋氣體發(fā)電會(huì)減少對(duì)環(huán)境的影響，但是垃圾填埋需要大量的土地資源。雖然垃圾填埋氣體發(fā)電的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都只占垃圾焚燒發(fā)電的1/10，是政府未來(lái)重點(diǎn)扶持項(xiàng)目，但是受到土地資源的限制，在當(dāng)前這段時(shí)間垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋發(fā)電將會(huì)并存。

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