

中国垃圾焚烧这五年
为全面展现“装、树、联”专项整治行动给生活垃圾焚烧发电行业带来的新变化,《环境经济》杂志组织了一系列报道,分五部分,对中国垃圾焚烧行业这五年的整体情况做了跟踪和汇总。
一、垃圾焚烧发电行业“量、质”双领跑
在北京市通州区生活垃圾焚烧发电厂,记者看到垃圾吊操作员正操纵着“大爪子”,将抓起的数吨垃圾投入进料口,焚烧炉内火光熊熊。同其余十多座垃圾焚烧发电厂一起,通州区生活垃圾焚烧发电厂在为北京市生活垃圾的减量化、资源化和无害化而“发电发热”。
1、发展速度居世界首位
有2000多万人在北京这座超大型城市里生息与逐梦,每天北京也会产生超2.5万吨的生活垃圾,其中约有2万吨被用来焚烧发电。按照相关规划,“十四五”期间,北京市生活垃圾回收利用率将达到37.5%以上,实现原生生活垃圾“零填埋”。
长期以来,生活垃圾处理问题都是城市管理的痛点和难点。而近些年,我国垃圾焚烧发电产业的发展不仅解决了以上痛点和难点,还为我国可再生能源电力增长贡献了力量。垃圾焚烧发电已成为我国垃圾处理的主流方式。
记者从生态环境部公开的信息了解到,自2016年《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)正式实施以来,生态环境部开展了以“装、树、联”、《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》和在线监管执法为基础的一系列污染防治专项整治行动。2016年以来,我国以生活垃圾焚烧发电为代表的污染专项整治行动成效显著。我国垃圾焚烧发电行业在全球范围内跑出了“领跑者”的节奏。
数据最能说明问题。2016年底时,我国投运垃圾焚烧电厂约225座,总处理规模约为24万吨/天。到2021年底,我国投运垃圾焚烧电厂约743座,总处理规模约为82万吨/天,发展速度居世界首位,日处理能力高居世界榜首。2017-2021年,我国平均每年新投运垃圾焚烧电厂约103座,平均每年新增焚烧处理规模约11.6万吨/天。其中,千吨巨炉傲视全球,万吨巨厂集约领先;环境在线监测系统更是为垃圾焚烧发电行业高质量发展保驾护航。
2、体量大——让原生生活垃圾实现“零填埋”
上海老港再生能源利用中心
把事业依托于社会需要之中,我国的垃圾焚烧发电行业创造了一个又一个“世界之最”。全球规模最大的老港再生能源利用中心坐落在上海老港生态环保基地,这里还拥有医废焚烧设施和全国最先进的湿垃圾综合利用设施。老港基地共有12条世界先进水平的生活垃圾焚烧线,日处理能力9000吨。在老港基地,现代化建筑物点缀在绿荫、碧草之间,再加上海风徐徐,很难让人把它同垃圾处理设施联系在一起。而这里,处理着上海约2/3的生活垃圾和一半以上的医疗废弃物。
垃圾焚烧发电行业近年来创造的“大”中,有很多值得被记录。如深圳市能源环保有限公司宝安垃圾发电厂、光大环保能源(苏州)有限公司已具备总焚烧处理规模8000多吨/天的处理能力,广州环投福山二期项目投运(预计2022年9月)后总焚烧处理规模将达到9300吨/天。单体一次投运的杭州临江环境能源有限公司、深圳市深能环保东部有限公司,处理规模也均超过了5000吨/天。
近两年不断上马的千吨巨炉也都成了“世界标杆”。2020年,我国首台1000吨级垃圾焚烧炉在中节能(保定)环保能源有限公司二期项目中投运。2021年,苏州吴江光大环保能源有限公司二期项目和三河康恒垃圾焚烧发电项目也都采用了1000吨级垃圾焚烧炉。
苏州吴江光大环保能源有限公司
对于这些“大块头”带来的优势,光大环保(中国)有限公司运营副总监唐侠表示,在我国750吨/天大型焚烧炉已成为大中型城市垃圾处理首选的主流设备,千吨级焚烧炉的研发与应用可以更好地解决特大、大中城市垃圾处理与垃圾焚烧设施用地矛盾,同时,其单体容量大、高效资源化,运行成本低、自动化程度高,也呈现出高效、稳定、经济运行的规模优势。
广州环投福山项目
这些“大块头”正在贡献大力量,为减少原生生活垃圾“零填埋”作着贡献。据了解,在全国范围内,已经实现原生垃圾“零填埋”的省份有海南、浙江、广东、河南等,“十四五”期间,会有更多的城市逐步迈入原生生活垃圾“零填埋”的行列。
3、能力强——垃圾焚烧发电装备中国生产,供应全球
从1985年深圳清水河垃圾焚烧厂引进日本三菱公司的焚烧线开始,经过30多年努力,我国垃圾焚烧发电装备生产能力及技术工艺水平已跨越了跟跑、并跑,进入领跑位置。
“领跑”是拼出来、干出来的,是行业实践者们创造出来的。重庆三峰环境集团股份有限公司是我国较早引进垃圾焚烧生产线的企业,在消化吸收马丁炉的基础上,迅速成长为垃圾焚烧发电投资、EPC总包、设备制造和运营管理全产业链服务的综合性企业。截至2021年底,该公司已为国内及美国、印度、埃塞俄比亚、泰国、斯里兰卡、越南、巴西等国的225个垃圾焚烧发电项目中的375条焚烧线提供服务。
光大环境为全球最大的垃圾焚烧发电投资运营商。根据中国垃圾的特点,吸收国内外各种类型焚烧炉的优点,结合上百个垃圾焚烧项目的运行经验,开发出具有自主知识产权的顺推往复式生活垃圾焚烧炉排炉,不仅在国内大量使用,还销往东南亚、南亚等地,已投入运行超过520台套。此外,光大环境率先提出了锅炉高参数化以提高全厂经济效益。在世界范围内首创采用炉内再热式中温超高压热力系统,全厂热效率高达30%。
中国天楹股份有限公司除投资、运营垃圾焚烧发电项目外,还建有江苏省唯一的废弃物焚烧、装备制造工程技术中心,具有年产近60台套大型炉排炉生活垃圾焚烧生产线能力。在越南、新加坡、约旦、印度尼西、马尔代夫等投资建设运营8座垃圾焚烧厂23台焚烧生产线,还为法国、西班牙、印度等多个垃圾焚烧项目提供设备服务。
广州环保投资集团有限公司、浙江伟明环保股份有限公司等企业也在投资建设运营生活垃圾焚烧发电设施过程中,积累和发展了规模可观的焚烧线生产能力。
4、环境美——既提升了经济效益又提升了环境效益
在江苏省苏州市的吴江区,河港交错,湖荡密布,这里也孕育了同里这样的江南名镇。吴江区生活垃圾焚烧发电扩容建设项目就建在迢迢碧水之间。项目投产后,吴江区生活垃圾实现了全量焚烧处置,一般工业固废处置终端得以完善,对吴江的生态环境影响意义深远,也为吴江建设成为“世界级水乡人居文明典范”奠定基础。而且这个项目还“不挑食”——城市生活垃圾、太湖的蓝藻泥、有机易腐垃圾都在它的“食谱”中。能者多劳,项目还实现了余热发电、供热和处置太湖蓝藻泥等多重发力,既提升了企业的经济效益又提高了当地的环境效益。
特别值得欣慰的是,如同吴江区生活垃圾焚烧发电项目一样,从环境角度来看,我国的很多垃圾焚烧发电项目不仅成为处理生活垃圾的重要环节,甚至还成了当地的风景和市民打卡点。
谈及垃圾焚烧发电项目从“邻避效应”的避之不及,到现在的与环境和谐发展,中华环保联合会废弃物发电专委会秘书长郭云高告诉《环境经济》,这得益于2017年起步的垃圾焚烧发电行业在线监管执法极大地提升了执法效能,建立起了可复制可推广的非现场监管执法体系。
“从严监管表面上是对行业的一种约束,实际上却是促进了行业高质量发展。”郭云高认为,就垃圾焚烧发电行业而言,一是自动监测数据既实现了对污染物排放行为的全天候实时监控,又为非现场监管执法提供了有力的取证手段,使“互联网+统一指挥+综合执法”真正落地;二是行业5项常规污染物日均值和炉膛温度等环境信息常态化公开,方便了公众对焚烧厂排污的监督,扩大了公众知情权,形成全民监督之势。
郭云高表示,以在线监管执法为基础的专项整治行动,既堵死了企业违规排放的“暗河”,也打开了行业以质取胜良性竞争的“明渠”,为我国垃圾焚烧发电行业的高质量发展提供了制度保障,也为我国在该领域全球“领跑”奠定了坚实基础。
二、推进垃圾清洁高效低碳焚烧
曾几何时,“垃圾围城”“垃圾困村”的现象让人忧心如焚。中国工程院原副院长杜祥琬院士曾表示,“固体废弃物是放错位置的资源,不实行资源化利用会引发环境问题,也是能源的浪费。”
作为“无废城市”概念的首倡者,杜祥琬院士见证了垃圾焚烧发电行业在我国的发展壮大,以及因其发展而带来的环境改观。“垃圾焚烧厂建设之初也有遭到周围居民反对的,但随着建设和监管水平的提升和公众的日渐了解,慢慢被居民接受,如今,很多垃圾焚烧发电厂建设的风景如画,不但不煞风景,甚至成为环保教学科普、游客观光、拍摄婚纱照的景点。”杜祥琬院士语气中充满了肯定。
2017年,包括杜祥琬在内的多位中国工程院院士向国务院上报了开展“无废城市”试点的建议。2018年12月,国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》;2019年4月,生态环境部公布了11个“无废城市”建设试点;2021年12月,18部委联合发布了《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》……
作为我国“无废城市”的重要实践形式,垃圾焚烧发电行业在国家重视和行业努力的共同推动下实现了清洁高效低碳焚烧,增强了我国城乡低碳循环绿色高质量发展的底色,成为“绿水青山就是金山银山”理念的践行者。
目前,全国生活垃圾年产量约为2.4亿吨,面对如此巨量的生活垃圾,各地都在积极应对这个巨大挑战。根据生态环境部公布的数据,截至2022年6月,我国投运生活垃圾焚烧发电厂近820座,焚烧炉数量约1600台。这些垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理、烟气处理、臭气处理、飞灰处理等多环节的排放控制水平多已优于欧盟标准,领跑全球。
1、从“无废城市”建设看垃圾焚烧发电行业
在杜祥琬院士的定义中,“无废城市”是通过推动形成绿色发展方式和生活方式,持续推进固体废弃物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量,将固体废物的环境影响降至最低的城市发展模式。
在我国“无废城市”建设过程中,垃圾焚烧发电厂的作用不容小觑。生活垃圾焚烧处理能够有效地减少生活垃圾对环境的影响,最大限度地实现生活垃圾的减量化,资源化为人类最需要的热、电。长期以来,很多垃圾焚烧发电厂都在探索垃圾焚烧发电、渗滤液处理、飞灰处理于一体的纵向多元化处理方式,并形成了有效对标“无废城市”建设的整体方案。
一座座垃圾焚烧发电厂让一定区域内的废弃物得到有效利用,将环境污染降低到最低水平,同时,大幅度提高经济效益,改善当地人居环境和生态环境。垃圾焚烧发电行业成了践行“绿水青山就是金山银山”理念的实践样本。
在广州这座千万级人口的大城市里,广州环保投资集团有限公司(以下简称广州环投集团)建成了12座垃圾焚烧发电厂,负责广州市中心6区和外围4区全部生活垃圾处理任务,日处理能力3.3万吨。
随着广州“无废城市”建设步伐的加快,广州环投集团处理废弃物的种类也更庞杂。据介绍,今年1~7月,该集团下属各资源热力电厂处置一般工业固废18.48万吨,涉疫特殊垃圾2.77万吨;协同处置市政污水处置后产生的干化污泥,处理量高达450吨/日。这些电厂成了广州市各循环经济产业园的核心支点,在广州市“无废城市”建设中发挥着重要作用,成为建设绿色美丽的粤港澳大湾区的重要保障。
在国家历史文化名城和风景旅游城市苏州,光大环保能源(苏州)有限公司(以下简称苏州公司)的垃圾焚烧发电项目,目前垃圾总处理规模为8050吨/日,年处理垃圾量230万吨,年上网电量约8.6亿度,是目前国内已投运最大的生活垃圾焚烧发电厂之一。
苏州公司地处江苏吴中生态产业园,产业园是集中处理城市工业和生活垃圾的现代化环保产业园,以循环经济、生态工业和静脉产业理论为指导,通过环保项目的实施和基础设施的完善,实现产业园内物质、能量的集约利用和梯级利用。在做好自身绿色发电的同时,苏州公司对静脉产业园内医疗废物、干化污泥、餐厨废物等进行协同处置,同时给周边用户供热。
知微见著,无论是在广州还是在苏州,无论是在超级大都市还是在历史文化古城,垃圾焚烧发电行业都在做好本业的同时,拓展发展空间,积极践行“绿水青山就是金山银山”的理念。
2、技术实力铺就的行业高质量发展之路
回顾我国垃圾焚烧发电行业的发展历程,可以说,技术实力为实现垃圾焚烧发电行业清洁高效低碳焚烧的目标铺就了道路。
你可能不知道的是,生活垃圾被运送到垃圾焚烧发电厂后并不是直接焚烧,而是要经过7天左右的发酵过程。然而如今,即便是站在垃圾池旁边,你也不会闻到垃圾发酵的臭味。这是怎么做到的呢?
这就是“臭气”处理的功劳。举个例子,广州环投集团全部资源热力电厂主要生产设备布置在封闭式厂房内,同时焚烧助燃风取自垃圾储坑和封闭厂房内部,使恶臭产生空间持续保持微负压,避免臭味扩散,所以能够做到厂区无异味。
垃圾渗滤液是垃圾在处置、发酵过程中脱掉的水分,其污染物成分极其复杂,处理也是大学问。为了保证可靠稳定处理垃圾渗滤液,深能环保宝安能源生态园建立以物联网、大数据、云计算、空间信息网格技术以及数据融合技术等科技手段来统筹管理。深能环保宝安能源生态园配套一、二期渗滤液处理项目,该项目设计处理能力达3845吨/天,采用“厌氧处理+MBR处理+纳滤+反渗透+蒸发结晶”处理工艺,系统出水可作为厂区回用水,实现垃圾渗滤液“零排放”。
在广州环投集团,经处理后的污水达到城市杂用水标准,可以用于厂区绿化、保洁和生产用水,全部电厂实现污水“零排放”。
焚烧产生的烟气一度是垃圾焚烧电厂产生邻避效应的主要因素。而如今,我国垃圾焚烧发电厂的烟气净化技术已经世界一流。深能环保宝安能源生态园在处理焚烧产生的烟气时,采用的是国际最先进的“SNCR脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿法脱酸+SCR脱硝”烟气净化工艺处理,环保指标达到最严格的深圳标准,全面优于国家标准和欧盟2010标准。
垃圾焚烧后的炉渣又是怎样处理的呢?其实,炉渣是个宝,可以全部实现资源化利用,用于制作环保砖和其他建筑材料,实现多固废的无害化、减量化、资源化处理目标。我国对飞灰实行严格管理,最基本的处理方式也是要经螯合稳定后送至指定填埋场,按要求进行处置。
据中华环保联合会废弃物发电专委会统计分析,我国垃圾焚烧发电的财政支持费用平均不足170元/吨(含电价补贴),只相当于美日韩等国家的1/3,即使是财政充裕的个别一线城市,其财政支持费用也仅相当于这些国家的1/2,而这些个别城市执行的却是全面优于欧盟2010的标准。决心和难度可见一斑。
生物质能被视为替代化石能源,实现减污降碳的未来重要能源之一。业内专家表示,生活垃圾的主要成分是生物质,产能为1000吨/天的生活垃圾焚烧发电厂每年可减碳约15万吨。展望未来,生活垃圾焚烧电行业是典型的治污降碳协同增效产业,必将能为实现“双碳”目标贡献一分力量。
三、在线监测带动垃圾发电行业绿色创新
在每一座垃圾焚烧发电厂的门口,都有一块电子屏,上面显示着电厂烟气中颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等污染物的相关数据。这些数据都实现了在线监测,并与生态环境部门实时联网。垃圾焚烧发电企业的排放是否达标,公众不仅可以从这块大屏上一目了然,还可以在生态环境部污染源监控中心的网站上查看。
图为某垃圾焚烧处理企业中控室。雷英杰/摄