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    北京市生活垃圾焚烧发电的收运及处理现状分析

    北极星电力网新闻中心  来源:《现代商贸工业》  作者:杨晓宇  2019/4/11 10:21:52  我要投稿  

    北极星火力发电网讯:摘要:北京市人口众多,垃圾产量急剧增多,在收运与处理过程中存在着不足。因此,以北京市的垃圾焚烧发电产业作为研究对象,从循环经济的角度出发,对北京生活垃圾焚烧发电的收运和处理环节分别进行讨论。首先,对该市的垃圾收运模式进行了分析,对比了不同收运模式的优缺点;其次,对垃圾焚烧发电的处理现状进行了分析,指出了焚烧发电过程中存在的问题;最后,针对生活垃圾处理中存在的问题,提出了合理的改进建议。希望研究能够提高垃圾发电项目的经济与环境效益,充分利用垃圾资源,逐步实现循环发展。

    0 引言

    随着社会进步,我国城市化进程加快。城市人口大幅度增加,垃圾产量急剧增多。仅2016我国生活垃圾清运量就高达20360万吨,并且全国垃圾年产量正在以每年8%-10%的速度快速增长。在传统处理方式中,这些垃圾只需经过简单的处理便被埋于地下。简单的填埋不仅占用了大量土地,还造成了严重的土地、水体以及大气污染。据报道,在我国约有三分之二的城市处于垃圾包围之中,四分之一的城市已无场地继续填埋垃圾,“垃圾围城”现象日趋严重。垃圾中含有大量的有机可燃物,所含热值较高。据统计,2吨垃圾焚烧产生的热量大约相当于1吨煤燃烧的热量。如果能有效地利用垃圾发电,每年可为我国节约煤炭5000~6000万吨,其资源效益表现良好。垃圾发电既能解决了“垃圾围城”的难题,又将垃圾转变成了资源废,充分的利用了垃圾的资源价值。因此,采用垃圾焚烧发电是绿色发展和循环经济的必然要求。早在20世纪70年代,一些发达国家就已经开始研究垃圾焚烧发电。我国垃圾焚烧发电产业起步较晚,与发达国家相比,我国的垃圾发电产业存在着较大的进步空间。

    北京市人口众多,是我国重要的垃圾生产城市,年垃圾产量增长率约为8%。截至2016年,北京市共有高安屯垃圾焚烧发电厂、鲁家山垃圾焚烧发电厂以及顺义生活垃圾综合处理厂,三座垃圾焚烧发电厂投入运营,日总处理能力约为4874吨。此外,北京市计划新建8座垃圾焚烧厂,来应对日益增长的垃圾产量。有数据显示,北京市垃圾的收集、运输、存储环节产生的成本约占总成本的一半以上。生活垃圾处理全过程社会成本约为2253元/吨,其中收集、运输和转运的社会成本约为1164元/吨,焚烧处置以及进入焚烧厂后的社会成本约为1089元/吨。因此,本文选取北京市作为研究对象,对生活垃圾的收集,运输,处理模式进行分析。针对目前北京市生活垃圾处理现状,提出降低垃圾发电的运营成本的建议,希望降低垃圾发电的整体的经济与环境成本,提高垃圾发电项目的社会价值。

    1 国内外研究现状

    生活垃圾焚烧发电是垃圾处理的终端环节,该方法适用于热值较高的生活垃圾。垃圾焚烧发电,多采用高温焚烧,通过焚烧将热能转化为高温蒸汽,推动汽轮机转动,使发电机产生电能。马晓茜从发电的基本原理、工艺流程、发电能力和技术经济性等多个方面,对垃圾发电模式进行了探讨。他认为在垃圾热值足够高的条件下,宜优先采用焚烧发电。据统计,全球已有垃圾处理工厂近千家,美国某垃圾焚烧发电厂的发电能力高达100兆瓦,每天能够处理垃圾60万吨。预计未来几年内,垃圾综合处理厂将持续增加。由此可见,生活垃圾焚烧发电产业未来发展前景良好。

    在我国,为促进垃圾发电产业的持续发展,政府制定了大量的扶持政策。李洋对我国垃圾发电价格政策进行了梳理,并指出了现有政策存在的问题。垃圾发电产业作为新兴的能源产业,其发展市场巨大,该产业的大力发展能够拉动其他相关产业的协同发展。中国电力企业联合会通过分析我国垃圾发电的发展现状,提出了针对我国垃圾发电的产业机制、投资机制、行业机制以及价格机制的发展建议。Yun Li等对中国垃圾焚烧产业链上下游发展状况进行了梳理,回顾了政府对垃圾焚烧发电行业的政策,并在此基础上提出未来垃圾发电企业应当更加注重发电技术的环保化。王芮立对当前国内生活垃圾分类管理政策做了梳理,并对代表性城市的生活垃圾处理政策进行了研究。

    目前,关于垃圾处理现状的研究,大多以城市生活垃圾的收集运输为主,较少有研究针对城市生活垃圾发电展开。在现有研究中,学者们多以经济目标为约束,对城市垃圾收运体系进行优化。ConstantinosChatzouridis等从垃圾收运系统的总成本最小化出发,综合采用GIS与数学方法,对垃圾收运的车辆、路线进行了优化。刘洁等在充分考虑实际交通及转向约束情况下,在GIS环境下,采用聚类蚁群算法对成都市双楠地区生活垃圾收运路线进行了优化求解。也有学者针对北京市垃圾收运现状进行了研究。李颖等人对北京城八区生活垃圾收集、分类收集、转运、生活垃圾处理设施和垃圾物流现状进行了分析,指出了北京市城市生活垃圾收运系统在运输、分类中存在的主要问题并对针对收运设施的规划提出了相应的改进建议。

    2 北京市生活垃圾收集-运输-处理现状分析

    2.1 生活垃圾收运现状

    生活垃圾包含的成分复杂,一般可以分为可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其它垃圾四大类。可回收垃圾主要包括纸箱、金属、玻璃等物质,通过综合处理这些物质可以进行回收利用。厨余垃圾中含有大量的有机物质,主要包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等废物。与焚烧相比,厨余垃圾适合采用生物技术进行堆肥处理。废旧电池、灯管等物质是有害垃圾的主要组成成分,这类垃圾不能进行焚烧处理,需要进行特殊的安全处理。其他垃圾包括砖瓦陶瓷、卫生间废纸等难以回收的废弃物,多采用卫生填埋的手段进行处理。生活垃圾中包含物质多,在燃烧之前,需进行一定的分选处理。结合北京市生活垃圾的分类水平,目前北京生活垃圾收运模式可主要分为通过清洁站分类收运和垃圾车分类组合收运2种形式。

    2.1.1 清洁站垃圾分类收运处理

    在清洁站垃圾分类收运处理系统中,除可回收垃圾运往再生资源回收点,进入资源再生回收系统之外,厨余垃圾以及其他垃圾均运往密闭清洁站,在清洁站中完成垃圾的分类工作,实现垃圾收运与处理的衔接。该收运模式的流程,具体如图1所示。

    11111.png

    目前,受居民垃圾分类情况的影响,在北京市生活垃圾多采用该种收运模式进行处理。根据清运站处理垃圾类型的不同,还可以将这类处理模式细分为单个或多个清运站处理的情况。该收运模式通过清运站对生活垃圾的进行了再次分类,弥补了当前我国居民垃圾分类意识薄弱,生活垃圾分类情况较差的缺陷。垃圾清运站对生活垃圾进行了再次分类和筛选,回收了餐厨垃圾和其他垃圾中混入的可回收资源,处理了有毒有害物质。清运站的处理提高了垃圾的资源化率,剔除了垃圾中的有害物质,降低了生活垃圾在焚烧的有毒物质排放量,提高了生活垃圾堆肥的产肥率。但是,该种收运模式增加了垃圾收运的环节,增加了垃圾在运输过程中的装卸、搬运作业,提高了垃圾收运的成本。垃圾清运站占有了一定面积的土地、清运站的建设也需要投入一定的人力和物质资源。并且受到邻避效应的影响,居民对清运站的建设往往存在敌对情绪,进而影响清运站的选址和垃圾处理设施的布局。

    2.1.2 垃圾车分类组合收运处理

    在北京市同时还存在垃圾车分类组合收运的生活垃圾收运模式,但是由于受到垃圾分类水平的限制,该收运方式的使用范围有限。在该收运模式中厨余垃圾和其他垃圾按照其属性采用不同的车辆进行收集,并直接运往垃圾处理厂。与清运站垃圾收运模式相比,这种垃圾收运方式减少了垃圾收运的环节,节省了收运过程的成本。垃圾车分类组合收运模式如图2所示。

    22222.png

    垃圾车分类组合收运模式将各类垃圾直接运往垃圾处理厂,减少了收运的环节。但是,该类收运方式对垃圾的分类水平要求较高,适合垃圾分类水平较高的地区。随着我国垃圾处理行业的发展,居民分类意识的提高,该收运方式的使用率将会逐渐提高。

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