填埋與焚燒的邏輯與答案

王煜

上海老港垃圾填埋場(chǎng)正在對(duì)生活干垃圾進(jìn)行填埋作業(yè)。

填埋是落后的應(yīng)該淘汰的垃圾處理方式嗎？把垃圾燒掉，產(chǎn)生的有害氣體能不能控制？為什么各地都在籌備垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目？干垃圾的處理技術(shù)還有什么發(fā)展改善的空間？

能回答得了“什么是干垃圾”，你卻不一定知道以上問(wèn)題的答案。而正是這些關(guān)于干垃圾后端處理的答案，決定著垃圾前端分類的邏輯。

填埋是保底方法

填埋與焚燒，這是當(dāng)前全球范圍內(nèi)處理干垃圾的兩種主要方式。在一部分公眾的心目中，填埋是一種較為落后的處理方式，會(huì)對(duì)環(huán)境造成比較大的影響;實(shí)際上，這種認(rèn)識(shí)并不準(zhǔn)確。

同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所教授章驊向《新民周刊》記者介紹：從技術(shù)發(fā)展程度而言，目前垃圾的填埋與焚燒都已經(jīng)比較成熟，對(duì)環(huán)境的影響都能控制在可以接受的范圍內(nèi)。而追溯起源，全球處理垃圾的這兩種方式都有一百多年的歷史，很難說(shuō)誰(shuí)先誰(shuí)后。

她說(shuō)，目前人們主流采用的填埋方式是“衛(wèi)生填埋”，這并不是簡(jiǎn)單地挖一個(gè)大坑把垃圾倒進(jìn)去，而是有一系列的配套工程。垃圾在填埋發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生含高濃度有機(jī)物的滲濾液，這是垃圾對(duì)土壤和地下水的主要污染物之一。在填埋坑挖好后，首先要開(kāi)展的工作就是在底部和四周鋪設(shè)防滲材料，阻止?jié)B濾液進(jìn)入周邊的土壤;同時(shí)，導(dǎo)出產(chǎn)生的滲濾液，對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。發(fā)酵過(guò)程中，垃圾還會(huì)產(chǎn)生甲烷等氣體，不僅會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，積累到一定程度還容易發(fā)生爆炸;因此，處理工程要將這些氣體導(dǎo)出引燃，保證安全。

符合上述處理程序的垃圾填埋場(chǎng)，基本能做到對(duì)周邊環(huán)境不產(chǎn)生有害影響。章驊說(shuō)，當(dāng)一個(gè)填埋場(chǎng)的容量用盡、封場(chǎng)之后，現(xiàn)在通常的后續(xù)處理是在原址進(jìn)行綠化。

例如，位于浦東、瀕臨東海的老港是上海最大的垃圾處理基地，它的前三期填埋場(chǎng)封場(chǎng)之后，經(jīng)過(guò)土壤改良、地形微整，已經(jīng)不再是人們想象中的“垃圾山”，而滿是草坪和樹(shù)木，成為一座以“環(huán)保再生”為主題的郊野公園。同時(shí)，老港基地還利用四期填埋場(chǎng)南側(cè)的蘆葦蕩、市政預(yù)留地，建設(shè)了近7600畝林地，林地的東側(cè)還保留了約1800畝現(xiàn)有濕地。

章驊表示，垃圾填埋場(chǎng)在連續(xù)二三十年的監(jiān)測(cè)，確認(rèn)在長(zhǎng)期的時(shí)間里對(duì)環(huán)境都沒(méi)有危害之后，還可以建成高爾夫球場(chǎng)之類的場(chǎng)地，實(shí)現(xiàn)土地的再次利用，這在國(guó)際上已經(jīng)有實(shí)踐。

同樣能達(dá)到對(duì)環(huán)境的影響可控，是填埋還是焚燒，該如何選擇？上海西弗瑞環(huán)境科技有限公司的業(yè)務(wù)為提供固體廢棄物處理與信息化管理解決方案，其董事長(zhǎng)周倚天在接受《新民周刊》記者采訪時(shí)表示：每個(gè)地區(qū)是根據(jù)自身可用土地面積、人口密度、垃圾產(chǎn)生量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，因地制宜來(lái)選擇垃圾處理方式的。填埋的成本相對(duì)焚燒而言較低，所需土地空間較大，所以土地充裕的地區(qū)更傾向于填埋;而人口密集、用地緊張的大城市則更多選擇焚燒。

即使有這樣的不同傾向，填埋仍然是垃圾處理不可或缺的方式。章驊解釋說(shuō)：垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣，如果不進(jìn)行資源化利用，還是要填埋的;焚燒產(chǎn)生的飛灰在無(wú)害化處理后，同樣也要做填埋。即使是濕垃圾，在處理之后也會(huì)產(chǎn)生一些不能利用的雜質(zhì)，這些也要填埋?！傲硗?，焚燒設(shè)備可能會(huì)出故障或者要檢修，但垃圾并不會(huì)停止產(chǎn)生，此時(shí)填埋也可以救急。填埋是垃圾處理的保底方法?！?h3>焚燒讓資源再生

上海的垃圾焚燒處理，老港同樣是標(biāo)桿。2019年6月28日，上海老港再生能源利用中心二期啟用。工程完全建成運(yùn)行后，上海老港再生能源利用中心一、二期工程總焚燒處理生活垃圾量將為300萬(wàn)噸/年，約占上海市居民年產(chǎn)生垃圾總量的1/2，焚燒發(fā)電量每年將可達(dá)9億千瓦時(shí)，成為全球規(guī)模最大的垃圾焚燒廠。根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃（2016-2040）》，老港固廢基地將作為上海建設(shè)韌性生態(tài)之城總體布局的重要組成部分，為城市運(yùn)行安全提供根本性保障。

漫畫/ 崔泓

上海老港再生能源利用中心二期工程是老港固廢基地實(shí)現(xiàn)垃圾資源化、減量化和無(wú)害化的現(xiàn)代化焚燒工廠，規(guī)模為6000噸/日，配置8條750噸/日的機(jī)械爐排爐焚燒線，設(shè)置3 臺(tái)50兆瓦凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。

相較一期每天3000噸的焚燒量，二期工程的焚燒量翻倍，達(dá)到每天6000噸。此外，二期工程的排放標(biāo)準(zhǔn)也在同步提升。上海老港固廢綜合開(kāi)發(fā)有限公司重大工程辦公室副主任、老港再生能源利用中心二期項(xiàng)目總工吳曰豐在接受媒體采訪時(shí)表示：工程采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，使用凈化裝置，使排出來(lái)的氣體和污染物對(duì)環(huán)境的污染降至最低，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以達(dá)到天然氣燃燒后的超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。工程在處理垃圾的同時(shí)產(chǎn)生大量電能，除了對(duì)自身的供給外，大部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)外輸出。

填埋與焚燒，這是當(dāng)前全球范圍內(nèi)處理干垃圾的兩種主要方式。目前垃圾的填埋與焚燒都已經(jīng)比較成熟，對(duì)環(huán)境的影響都能控制在可以接受的范圍內(nèi)。

上海固廢處理行業(yè)的一位業(yè)內(nèi)人士向《新民周刊》記者介紹：當(dāng)垃圾運(yùn)到焚燒廠的儲(chǔ)坑之后，就不能再進(jìn)行二次分揀了?！拔覀冇械膬?chǔ)坑有三十幾米高，如果要再進(jìn)行分揀，是不符合安全流程的?！蓖瑫r(shí)，垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)到焚燒廠的途中，通常是密閉的，也沒(méi)有再分揀的空間。這就意味著，干濕分開(kāi)一定要在前端的分類階段完成。如果前端分類做得徹底，那么進(jìn)入儲(chǔ)坑的垃圾含水量就會(huì)減少，產(chǎn)生的瀝濾液也會(huì)減少，這將增加垃圾的熱值，使得它們?cè)诜贌A段達(dá)到更高的溫度。焚燒溫度的提高，一方面可以增加發(fā)電效率，另一方面非常關(guān)鍵的是能夠減少二噁英等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

“除了能發(fā)電，焚燒的一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)是能實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化?！闭买懡榻B，垃圾在焚燒之后，大約剩下20%重量的爐渣，主要的成分是玻璃、陶瓷、金屬之類的無(wú)機(jī)物。這樣的爐渣在法律上被劃分為一般固體廢棄物，沒(méi)有危害，在經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后可以生產(chǎn)建筑用磚、建材的骨料、路基材料等。她說(shuō)，預(yù)處理包括把金屬、未燃盡的有機(jī)物等分揀出來(lái)，然后再做破碎、篩分?！叭绻菭t渣生產(chǎn)的路基材料，用于二級(jí)公路或者鄉(xiāng)間小道是沒(méi)有問(wèn)題的?！?/p>

垃圾焚燒成爐渣，爐渣再進(jìn)行資源化利用后，最后的重量可以減少到原來(lái)的1%，這部分再去填埋，顯著節(jié)省了填埋場(chǎng)的容量空間。

焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰，屬于危險(xiǎn)廢棄物范疇，含有二噁英、氯鹽等，重金屬的浸出性比較強(qiáng)，垃圾焚燒廠通過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)對(duì)其處理后，可讓排放到環(huán)境中的氣體達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

2019年以來(lái)，全國(guó)各地密集出臺(tái)生活垃圾焚燒廠項(xiàng)目的規(guī)劃。例如，云南和福建兩省接連出臺(tái)《生活垃圾焚燒發(fā)電中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》。云南省發(fā)改委公布的規(guī)劃意見(jiàn)顯示：未來(lái)將在省域內(nèi)總投資超過(guò)120億元，規(guī)劃到2020年底，全省擬建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠15座，新增生活垃圾焚燒處理能力9650噸/日;到2030年底，全省擬建成垃圾焚燒發(fā)電廠30座，新增生活垃圾焚燒處理能力13500噸/日。

漫畫/ 崔泓

除了省一級(jí)的規(guī)劃，地級(jí)、縣級(jí)的垃圾焚燒廠項(xiàng)目規(guī)劃也紛紛公示。河南省安陽(yáng)市、江蘇省張家港市、山東省萊州市、浙江省平陽(yáng)縣以及福建省閩清縣等十幾個(gè)地區(qū)都公開(kāi)了域內(nèi)擬進(jìn)行的垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)劃、審批與招標(biāo)等內(nèi)容。

對(duì)此，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授趙由才提出，建設(shè)垃圾焚燒項(xiàng)目是得到國(guó)家政策支持的——國(guó)家“十三五”規(guī)劃中要求，到2020年城市生活垃圾焚燒處理能力占無(wú)害化處理能力的比例要達(dá)到50%;并且企業(yè)能得到省級(jí)和國(guó)家級(jí)的兩層補(bǔ)貼，國(guó)家對(duì)垃圾焚燒發(fā)電的收購(gòu)價(jià)比一般發(fā)電要高，企業(yè)有一定的利潤(rùn)空間，商業(yè)模式比較清晰;同時(shí)，銀行也熱衷于貸款給此類項(xiàng)目，垃圾焚燒在融資層面也沒(méi)有障礙。因此，眾多地方都在規(guī)劃上馬。

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：2011年至2018年，我國(guó)生活垃圾焚燒處理量逐年增長(zhǎng)，增速始終保持在12%以上。其中，2017年我國(guó)生活垃圾焚燒處理量為8463.3萬(wàn)噸，相當(dāng)于23.19萬(wàn)噸/日。而《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理建設(shè)規(guī)劃》提出的目標(biāo)是2020年我國(guó)垃圾焚燒處理能力要達(dá)到59.14萬(wàn)噸/日，垃圾焚燒處理能力還有很大的提升空間。

在計(jì)算垃圾處理的成本時(shí)，監(jiān)督成本不應(yīng)遺忘。也就是說(shuō)，垃圾處理技術(shù)已經(jīng)成熟，但如何保證這些技術(shù)被企業(yè)正確地利用，而非“偷工減料”，其實(shí)更為關(guān)鍵。

新技術(shù)新方向何處去

在《新民周刊》記者采訪的多位業(yè)內(nèi)專家看來(lái)，干垃圾的填埋與焚燒處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的階段。不過(guò)，仍然有可以改善的領(lǐng)域。

在某家垃圾焚燒廠的資料中，其煙氣凈化系統(tǒng)共有8個(gè)組成部分。對(duì)此，章驊指出，目前各家企業(yè)在這個(gè)流程上有建得越來(lái)越長(zhǎng)的趨勢(shì)，把各種方法串聯(lián)起來(lái)，其實(shí)這個(gè)流程是值得優(yōu)化組合的?！拔覀兛梢远嘌芯恳幌氯绾翁嵘總€(gè)流程的效率，而不是單純地把各種方法堆砌起來(lái)?！彼f(shuō)。

處理方式：焚燒和填埋為主

需要優(yōu)化組合的，不僅僅是設(shè)備和技術(shù)，企業(yè)的管理精細(xì)化也是提升垃圾焚燒發(fā)電效率、提升排放標(biāo)準(zhǔn)的秘訣。上海老港再生能源利用中心二期工程的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)均在中控室內(nèi)自動(dòng)采集、自動(dòng)分析、自動(dòng)反饋，最終自動(dòng)控制所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行，堪稱“智慧工廠”。一般垃圾焚燒發(fā)電廠的熱能回收率只有19%-21%，老港二期可以達(dá)到25%-26%;一般垃圾廠一噸垃圾發(fā)電450度，老港二期可以達(dá)到600度。這和廠區(qū)的精細(xì)管理密不可分。

上海老港再生能源利用中心是以焚燒生活垃圾發(fā)電的地方。

周倚天提出：在計(jì)算垃圾處理的成本時(shí)，監(jiān)督成本不應(yīng)遺忘。也就是說(shuō)，垃圾處理技術(shù)已經(jīng)成熟，但如何保證這些技術(shù)被企業(yè)正確地利用，而非“偷工減料”，其實(shí)更為關(guān)鍵。

進(jìn)一步提升垃圾的資源再利用效率，也是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題。章驊介紹說(shuō)，目前用垃圾焚燒后的爐渣生產(chǎn)的建筑材料，價(jià)值比較低，如果需貨方距離垃圾焚燒廠較遠(yuǎn)，這些產(chǎn)品加上運(yùn)輸費(fèi)用之后，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就比較差了。她說(shuō)，目前上海的一些垃圾焚燒廠正在研制新的爐渣利用技術(shù)，嘗試用爐渣生產(chǎn)透水性建材等價(jià)值較高的產(chǎn)品。

除了已經(jīng)成熟的填埋與焚燒，一些新的垃圾處理技術(shù)也正在研發(fā)中。章驊和趙由才都提到了“垃圾的熱解氣化”，它的基本原理是在無(wú)氧或缺氧條件下，對(duì)垃圾加熱蒸餾使其有機(jī)物裂解，轉(zhuǎn)化為固體焦炭、可燃油和可燃?xì)?，可燃油和可燃?xì)饪捎糜谟酂徨仩t燃燒進(jìn)行熱量回收利用。

它是近十年研制出的新型垃圾處理技術(shù)，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、效率高、投資低的特點(diǎn)，并且產(chǎn)生的二噁英、重金屬污染較少，因此被看作新的發(fā)展方向之一。但是，熱解氣化也存在設(shè)備處理能力較小，無(wú)助燃物時(shí)燃燒不穩(wěn)定，熱量回收率低及不能適應(yīng)高水分、低熱值垃圾處置等問(wèn)題。章驊還表示，熱解產(chǎn)生的油和氣是混合物，也有需要凈化提純的問(wèn)題。因此，熱解氣化還只是在實(shí)驗(yàn)室和一些小規(guī)模村鎮(zhèn)做試驗(yàn)，目前很難廣泛應(yīng)用。“相比之下，垃圾焚燒的規(guī)?？纱罂尚?，比較靈活，更適合在我國(guó)不同情況的各地推廣。”趙由才說(shuō)。