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据统计,2010年中国垃圾焚烧炉约为329台,到2017年已超过1000台,未来几年在政策驱动下,我国垃圾焚烧炉迎来发展机遇期。
根据规划的相关目标和标准,预计我国垃圾焚烧炉以年均复合增长率17.23%的速度增长,到2022年我国垃圾焚烧炉将达到2273台,是当前焚烧炉数量的2倍之多。下图是对中国垃圾焚烧炉行业市场规模的预测。
图二:2017-2022年中国垃圾焚烧炉行业市场规模预测(单位:台)
资料来源:前瞻产业研究院整理
机械炉排炉和流化床焚烧炉均被列入《环境保护综合名录(2017年版)》。2017年9月,经国务院同意,财政部联合环保部等部门联合制定出台了《环境保护专用设备企业所得税优惠目录(2017年版)》,包括24项环保专用设备,企业购置并实际使用列入《环境保护专用设备企业所得税优惠目录》范围内的环境保护专用设备的,该专用设备投资额的10%可以从企业当年的应纳税额中抵免;当年不足抵免的,可以在后5个纳税年度中结转抵免。
表三:《环境保护综合名录(2017年版)》
三、如何实现垃圾焚烧发电技术的无害化
虽然采用焚烧发电方式处理城市垃圾已成为越来越多省份的选择,但垃圾焚烧发电厂依然面临诸多争议,困扰大家的还是垃圾焚烧发电前后产生的烟气、灰渣、渗滤液、臭气的处理问题。
如果未能很好地处理上述三废的排放,焚烧厂可能遭自环保局的严厉惩罚,甚至因为对二次废物的违法处理,被追究刑事责任。接下来我们将介绍几种主要的焦点排放物。
二噁英
垃圾焚烧厂排放的废气主要来自于焚烧过程所产生的烟气,其主要污染物为粉尘、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金属等。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求,生活垃圾焚烧烟气排放限制为0.1ngTEQ/Nm3,即0.1纳克国际毒性当量值每标准立方米,该要求已经与部分发达国家持平。
对于该气体排放,因为垃圾在燃烧温度850℃时会产生二噁英,当排烟温度冷却到300-500℃时,会重新生成二噁英,故而一般采用急冷却技术使烟气急速冷却到200℃以下,遏制其再合成。目前通常采取“3T+E”的原则,提高炉膛温度(Temperature)、提高在高温区的停留时间(Time)、提高炉膛内混合强度(Turbulent)和过量空气系数(Excessair),使垃圾进行充分燃烧。
焚烧飞灰
垃圾在焚烧时会产生5%左右的垃圾焚烧飞灰。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014),飞灰须按照危险废物管理,必须单独收集,不得与生活垃圾、焚烧残渣等混合,不得在厂区长期储存,不得进行简易处置,也不得随意外运排放。飞灰如进入填埋场处置,还需满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)的要求。
目前对垃圾焚烧飞灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化学稳定后再填埋等方式。另,虽然未正式通过,但企业在处置飞灰时可参考住建部在2017年发布的《生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术标准(征求意见稿)》进行。
垃圾焚烧渗滤液
日常生活中,我们扔的垃圾若湿度较大或餐厨垃圾成分较多,在垃圾袋底部会有液体渗出,这就是垃圾渗滤液。焚烧渗滤液具有COD高,BOD5/COD高,金属离子含量高,毒性大,难处理等特点。
垃圾在垃圾储坑放置期间会有大量的渗滤液渗出,收集就是首要环节。这些渗滤液可以经储坑底部外侧的污水收集池与输送泵,送至污水处理系统,采用“预处理-厌氧反应器(UASB)-生化处理系统(MBR)-纳滤膜(NF)-反渗透膜(RO)-回用水池”工艺处理后作为工业冷却水,或者可在收集后,回喷到垃圾焚烧炉中处理。两种方法都可以实现厂区污水零排放。
垃圾聚集带来的臭气
为了不让垃圾臭气泄漏,垃圾坑的顶部会安装强力抽风机,通过专门的管道送往焚烧炉的底部,作为燃烧用的空气再利用,使垃圾坑一直处于负压状态。最后,污水处理站及渣池防臭,全部采用密封设计,把臭气抽入垃圾坑,再一同通过强力抽风机送至焚烧炉助燃。
四、总结
虽然国内垃圾焚烧以及排放物的处理技术已经很成熟,且已达到较高水平,但还是有很多垃圾发电厂因各种排放超标而被罚款,而且垃圾焚烧发电行业还面临着排放标准越来越高、邻避困境、恶性竞争等问题。
垃圾焚烧并不是原生垃圾拿来焚烧,而是经过一定的垃圾分类后进行燃烧。所以,要想真正地实现垃圾焚烧发电的无害化,需要从源头控制垃圾产生,实现“从摇篮到坟墓”的管理模式,将垃圾处理进行区域化管理,区域内严格制定执行计划,区域间相互协作,必要时采取经济手段。同时,政府在监管的时候,需要保证公众的知情权与参与权,将相关信息公开,逐渐积累公众的环保意识。
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