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  • 垃圾焚烧

    垃圾焚烧,或称垃圾焚化,是一种废物处理的方法,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。焚烧与其他高温垃圾处理系统,皆被称为“热处理”。焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气和热力。灰烬大多由废物中的无机物质组成,通常以固体和废气中的微粒等形式呈现。废气在排放到大气中之前,需要去除其中污染气体和微粒。其余残余物则用于堆填。在某些情况,焚化垃圾所产生的热能可用于发电。

    编辑摘要
    中文名: 垃圾焚烧 英文名: waste incineration
    其他外文名: refuse burning

    目录

    概述/垃圾焚烧 编辑

    垃圾焚烧垃圾焚烧

    垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法,近代各国也相继建造了焚烧炉,垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。

    焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术,其它如气化,等离子弧气化,热解厌氧消化。可是,不是所有焚化系统都配以产生能源和材料的设备。

    在一些国家,尤其是那些兴建焚化炉开始于几十年前,常常没有在焚烧前进行废物分类,以去除有害的、体积庞大的或可再生的原料。这些焚化炉由于没有足够的尾气净化和有效的焚烧流程控制,容易危害焚化炉职员的健康和周围的环境。通常,这类焚化炉是不发电的。

    垃圾焚化会减少原来垃圾80-85%的质量和95-96%的体积(垃圾在垃圾车里已经过压缩),减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度,如灰烬中有可回收的金属。这意味着,尽管焚化不能完全取代堆填,但它却可以大大减少垃圾量。垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前,会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积。或者,未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩,减少体积近70%。很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩。

    另外,垃圾焚烧在处理某些类型的垃圾,如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势,因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素。

    垃圾焚烧在国土面积小的国家特别常见,如日本等。丹麦瑞典一直是一百多年来利用焚烧垃圾产生能量的先驱者,其焚化炉连接邻近热电设施,以供应该区的供热系统。2005年,丹麦的垃圾焚化供应了国内4.8%的电力以及13.7%的取暖消耗。欧洲其它一些国家尤其是荷兰德国法国极度依赖焚化来处理城市垃圾。

    历史/垃圾焚烧 编辑

    垃圾焚烧垃圾焚烧[1]
    人类历史上最早的垃圾处理出现在英国。于1848年首先制定并实施了《公共卫生法》,英格兰各地建立了公共卫生局,并开始把垃圾集中起来之后送到离居住地较远的地方堆放或填埋。这就是世界上最早的垃圾填埋处理。

    从1896—1898年在德国汉堡和法国巴黎先后建起了世界上最早的垃圾焚烧处理厂。可以说,垃圾焚烧是产业革命的产物,也是垃圾处理现代化的开始。

    人类进入20世纪以后,一直到70年代,在世界范围内垃圾处理一直处于填埋、焚烧、堆肥三足鼎立的格局。到了70年代以后,对垃圾处理提出更高的要求,即任何一种垃圾处理方式都要担负起防治大气污染、水污染和土地污染的功能,垃圾处理厂逐步上升为一种环境保护设施。

    20世纪90年代,人们面对全球性的日益严重的环境污染和资源枯竭,重新审视人类经济方式,举起“可持续发展”的大旗。从此,以德国(从1994年10月开始实施《循环经济的促进和废物处理法》)为代表的发达国家吧垃圾定位为资源,并用法律形式确定了循环经济的优先顺序,即:①减少废物的产生;②资源回收利用及焚烧;③最终处置。这也说明当代经济发达国家垃圾焚烧处理的定位和作用。[2]

    技术/垃圾焚烧 编辑

    1.层燃燃烧(机械炉排炉)(Grate Firing) 

    2.流化床(Fluidized Bed) 

    3.回转炉(Rotary Kiln Firing)

    污染/垃圾焚烧 编辑

    污染主要来自气体排放,生活垃圾焚烧烟气中的二恶英是主要问题。二恶英类剧毒物质对环境造成很大危害,有效控制二恶英类物质的产生与扩散,直接关系到垃圾焚烧及垃圾发电技术的推广和应用。

    净化排放气体的技术/垃圾焚烧 编辑

    传统的烟气净化技术采用循环冷却水对高温烟气进行降温除尘(但在该过程中二恶英容易二次合成),然后分别采用湿法、干法、半干法脱硫、脱氯,它们各有优缺点。

    争论/垃圾焚烧 编辑

    反对者的观点 

    中国环境和学研究院研究员赵章元是垃圾焚烧“反对派”的代表人物中国环境和学研究院研究员赵章元是垃圾焚烧“反对派”的代表人物
    环保人士唤起的最受公众关注的担忧是焚烧城市固体垃圾会产生大量的戴奥辛呋喃的排放。戴奥辛在焚烧炉内的生成来源是石油产品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)等化学物质,而当这些垃圾中的有机物质在含有氯的环境下燃烧,就会产生戴奥辛。

    戴奥辛和呋喃被许多人视为健康危害。老式的焚化炉,因没有配备足够的气体净化技术确实是二恶英排放的重要来源。然而,如今由于气体排放控制设计的提高以及政府新的管制的加强,焚化炉的排放事实上已经没有戴奥辛了。在2005年,针对当时全国的66座焚化炉,德国环境部估计“...在1990年德国有三分之一的二恶英排放来自垃圾焚化工厂,到2000年,它们只占到全部戴奥辛排放的1%。其它烟囱和家庭燃气灶合计向环境排放的戴奥辛是垃圾焚烧工厂的20倍。”据美国环保署,焚烧厂不再是戴奥辛和呋喃排放的重要来源。在1987年,在政府法例规定要求排放控制之前,总计有10000克(350盎司)的戴奥辛排放源自美国的垃圾焚烧炉。现在,全美87座焚烧炉仅仅年排放10克(0.35盎司)戴奥辛,减少达到了99.9%。家庭后院焚烧家居和园林垃圾,在一些农村地区仍然是被允许的,它们每年能产生580克(20盎司)的戴奥辛。美国环保署1997年的研究表明,一个家庭使用一个大桶焚烧垃圾的的排放比一个垃圾焚烧工厂每天处理200吨垃圾的排放更多。

    发展趋势/垃圾焚烧 编辑

    城市固体垃圾(MSW)焚烧(焚化)的历史是和垃圾填埋和其它垃圾处理方式的历史紧密联系在一起的。在判断垃圾焚烧的好处时不可避免的与其它垃圾处理方式做比较。自1970年代起,垃圾回收和其它垃圾处理手段的变化改变了对垃圾焚烧的优缺点的判断。自1990年代起,其它垃圾处理技术也逐渐成熟并可应用到实际中。

    在北美

    美国第一个焚化炉于1885年建于纽约的总督岛(Governors Island)。到了1949年,Robert C. Ross在美国成立了第一间有害废物管理公司——Robert Ross Industrial Disposal。公司的成立源于他在俄亥俄州看到了市场对有害废物处理的需求。1958年,公司建成了全美第一座处理有害垃圾的焚烧炉。而美国第一座全面的,由政府运作的焚化设施是Arnold O. Chantland资源回收厂(Arnold O. Chantland Resource Recovery Plant),该厂于1975年建于艾奥瓦州的恩慈(Ames),并一直运作至今,和生产垃圾衍生燃料(refuse-derived fuel),然后将其送往当地的发电厂作为发电的燃料。美国第一个在商业取得成功的焚烧厂是于1975年10月建于马萨诸塞州索格斯(Saugus)的Wheelabrator Technologies,该厂也是一直运作到今天。

    Robert Ross Industrial Disposal公司的有些环境或废物处理最后是将废物运送到焚化炉或水泥窑处理中心的。现在(2009年),主要经营焚烧垃圾三个业务:Clean Harbours, WTI-Heritage, and Ross Incineration Services。Clean Harbours购买了很多较小的独立运行的设施,渐渐在全美累计有5-7个焚烧炉。WTI-Heritage有一个位于俄亥俄州东南角的一个焚化炉。(横跨Ohio河的West Virginia西弗吉尼亚州)。

    美国一些老一代的焚化炉已经关闭,其中186个MSW焚化炉关闭于90年代,到2007年只剩下89个,另外,在1998年仍有6200个医疗废物焚化炉,到2003年只剩下115个。在1996年至2007年,没有建造新的焚化炉,其主要原因主要有: 1.)经济因素:随着大型的低成本的地区性垃圾堆填区的增加,并且现今电力的价格相对较低,焚化炉无法在美国提供燃料(即垃圾)竞争。2.)税收政策:美国在1990年至2004年废除了对由废物发电的发电厂的税收抵免。

    在美国和加拿大,对焚烧垃圾和其它垃圾转换为能源的技术又燃起了新的兴趣。2004年,垃圾焚烧在美国获得可再生能源生产的税收抵免资格。增加现有工厂容量的项目正在进行中,并且,市政再一次评估建设焚烧厂,而不是选择继续采用堆填区的方式处理城市垃圾。但是,许多这些项目继续面临着政治上的反对,尽管关于焚烧减少温室气体排放、加强空气污染控制和焚烧灰烬的循环使用等论据已得到了更新。

    在欧洲

    在欧洲,随着禁止填埋未经处理的垃圾,许多焚化炉在过去十年间建了起来,还有更多正在建设中。近来,一些市政府开始着手承包建设和经营焚化炉。在欧洲,一些垃圾发电被视为“可更新能源(RES)”,如果是私人经营的话,还能因此享受到税收优惠。此外,欧洲一些焚化厂配有垃圾回收设备,他们允许重新利用在堆填区发现黑色金属或有色金属。一个突出的例子就是AEB Waste Fired Power Plant(该厂建于阿姆斯特丹)

    在英国

    伦敦郊区及莫里山谷等社区、安大略湖区反对焚烧的行动此起彼伏。
    由于其有大量堆填区可供使用,英国废物管理行业内的技术已经大大落后于欧洲其余国家。由欧盟订立的垃圾填满法令(TheLandfillDirective)令英国政府实施了对垃圾管理的法例,其中包括垃圾填埋税和垃圾填埋补助交易计划(LandfillAllowanceTradingScheme)。该法例的目的是通过使用其它垃圾处理方式而减少因垃圾填满而产生的温室气体排放。英国政府的立场是,垃圾焚烧将逐渐在处理城市垃圾和能源供应中扮演更重要的角色。2008年,在英国,有接近100多处地方成为未来可建设垃圾焚烧场的地点。这些地点也已被英国的非政府组织标识在地图上。
    城市固体垃圾(MSW)焚烧(焚化)的历史是和垃圾填埋和其它垃圾处理方式的历史紧密联系在一起的。在判断垃圾焚烧的好处时不可避免的与其它垃圾处理方式做比较。自1970年代起,垃圾回收和其它垃圾处理手段的变化改变了对垃圾焚烧的优缺点的判断。自1990年代起,其它垃圾处理技术也逐渐成熟并可应用到实际中。

    在中国

    据环境科学研究院资深研究员赵章元的研究,中国的垃圾焚烧工程正在迅速扩展。事实上,不仅仅是北京广州南京苏州,在中国,几乎每个省都在建设或准备建设垃圾焚烧发电厂。但也有部分城市明确表态不采用垃圾焚烧方法处理垃圾。

    目前,垃圾焚烧已经引起了群体事件和大量上访和诉讼。如南京江北垃圾焚烧发电厂项目引发的群体抗议、江苏吴江垃圾发电厂门口的静默抗议、北京董村垃圾焚烧厂抗议事件以及杭州拟建垃圾焚烧厂多次引群众聚引发冲突等[3]

    控制排放/垃圾焚烧 编辑

    控气型热解焚烧炉将焚烧过程分为二级燃烧室,一燃室进行垃圾热分解温度控制为700℃以内,让垃圾在缺氧状态下低温分解,这时金属Cu、Fe、Al等金属元素不会被氧化,会大大减少二噁英的量;同时,由于HCl的产生量因缺氧燃烧会减少;并且在还原气氛下也难以大量生成。由于控气型垃圾焚烧炉是固体床,所以不会产生烟尘,不会有未燃尽的残碳进入二燃室。垃圾中的可燃成份分解为可燃气体,并引入氧气充足的二燃室燃烧。二燃室温度在1000℃左右并且烟道长度使烟气能够停留2s以上,保证了二噁英等有毒有机气体在高温下完全分解燃烧。此外使用布袋除尘器避免了使用静电除尘时Cu,Ni,Fe颗粒对二噁英生成的催化作用。
    二噁英在焚烧炉内的生成来源是石油产品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)等化学物质,而当这些垃圾中的有机物质在含有氯的环境下燃烧,就会产生二噁英。
    二噁英和呋喃被许多人视为健康危害。老式的焚化炉,因没有配备足够的气体净化技术确实是二噁英排放的重要来源。然而,如今由于气体排放控制设计的提高以及政府新的管制的加强,焚化炉的排放事实上已经没有二噁英了。在2005年,针对当时全国的66座焚化炉,德国环境部估计“...在1990年德国有三分之一的二噁英排放来自垃圾焚化工厂,到2000年,它们只占到全部二噁英排放的1%。其它烟囱和家庭燃气灶合计向环境排放的二噁英是垃圾焚烧工厂的20倍。”据美国环保署,焚烧厂不再是二噁英和呋喃排放的重要来源。在1987年,在政府法例规定要求排放控制之前,总计有10000克(350盎司)的二噁英排放源自美国的垃圾焚烧炉。全美87座焚烧炉仅仅年排放10克(0.35盎司)二噁英,减少达到了99.9%。家庭后院焚烧家居和园林垃圾,在一些农村地区仍然是被允许的,它们每年能产生580克(20盎司)的二噁英。美国环保署1997年的研究表明,一个家庭使用一个大桶焚烧垃圾的的排放比一个垃圾焚烧工厂每天处理200吨垃圾的排放更多。

    处理四条原则/垃圾焚烧 编辑

    垃圾焚烧肯定是需要的,关键不在要不要烧,而在怎样烧。对垃圾焚烧发电不能过于理想化和浪漫化,而应持以最大限度的审慎。这种最大限度的审慎,应体现为至少如下四条基本原则:

    不分拣到位不焚烧

    健全的垃圾分类是垃圾焚烧发电的前置条件,是不可超越的历史阶段,这早就是社会共识。问题是,不是有没有这样的社会共识,不是公众的素养够不够,而是城市政府到底有没有决心。垃圾分类需要强大的基础设施,正如媒体已经指出的,日本人垃圾分类做得细,首要原因是他们垃圾分类运输设施做得好;台北20世纪90年代后垃圾总量锐减,也因为垃圾分类设施服务周到;美国人垃圾分类意识强,同样因为他们的垃圾分类运输排班表容易一目了然。只有政府才有能力提供垃圾分类所需的强大基础设施。不论公众的分类冲动多么强烈,如果没有政府提供的强大基础设施来配合,就绝无落地的可能。

    不财政全额不焚烧

    毋庸讳言,市场化已是中国垃圾焚烧发电的明显趋势。但巨大的环境风险却注定,在国情特殊的中国,垃圾焚烧发电并不适合市场化。发达国家可市场化,因为无论权力还是资本,在发达国家都受到严厉制约,而我们并不具备这样的制度环境。跟权力结盟的垃圾处理巨头如果不承担社会责任,社会只能无可奈何,最终的恶果则是社会买单,用公众的生命、健康和财产来买单。
    这不是单纯的逻辑推导,而有铁的事实支撑。国家发改委之所以考虑要调整垃圾焚烧发电的发电补贴政策,皆出于焚烧发电企业普遍的弄虚作假。为骗取发电补贴,他们大量使用煤和油来发电,焚烧发电厂因此很大程度上蜕变为火电厂。这从一个侧面反映了监管的失灵。
    这种背景下,把垃圾焚烧发电这种高风险产业交给市场、交给企业去主导,后果极其严重,垃圾焚烧发电极有异化为打着环保旗号的环境公害产业的可能。如果城市垃圾危机确实严重到非烧不可,那么这种事关公共安全的高风险产业,就完全属于公共服务的范畴,就应该主要由城市政府买单,应该属于财政全额保障的公益行业。惟有财政全额保障,不计成本,才可能杜绝偷工减料的行业黑洞。这方面也并不是没有先例。同在深圳的宝安垃圾焚烧厂,安全系数就大得多,据媒体报道,它的烟囱几乎没有任何可视烟雾排出。政府测试也表明,该厂几乎没有二噁英及其他污染物排放,原因就在于该厂全系政府投入。只不过,其投入比私营垃圾焚烧厂高得多——宝安厂每吨垃圾燃烧所耗费成本是龙岗厂的10倍。但财政本应取之于民用于民,要烧就应该不惜血本,以绝对保障公众生命、健康和财产为最大追求。

    不公开透明不焚烧

    台北市民及环保团体常常半夜出击去垃圾焚烧厂“抓现行”,监督有无违法垃圾焚烧,那种境界我们差了十万八千里。原因很简单,谁敢出击去垃圾焚烧厂“抓现行”?看工厂保安不一棍子把你打出来。围墙一入深似海,天知道里面咋个烧?
    所以,能否做到垃圾焚烧全程公开透明,也应是决定垃圾焚烧发电是否上马的重要指标。这方面,台北的经验足资借鉴。据报道,台北的焚烧厂所在地,都会成立民间的监督委员会;焚烧厂每隔两月发布一次运行指标,方便市民质询。焚烧炉与民营业者之间的经营合约也在台湾环保署网站上公开。台北市环保局还在垃圾倾泻平台上设置录像设备,并连接网络,市民可随时上网检查进炉烧的是什么。
    对环境风险的监控没有谁比潜在受害者的监控冲动更强,也没有什么监控比潜在受害者亲力亲为的监控更有信用。垃圾焚烧发电在信用严重缺失之当下中国,必须做到向整个社会,尤其向作为潜在受害者的所在社区的居民全方位开放,接受整个社会尤其是所在社区居民全方位的监督,才能真正取信于人,真正让人放心。

    不公平补偿不焚烧

    垃圾焚烧发电不可避免的环境风险,显然要对周边居民的物业带来一定损失,既有损失就该赔偿,不能说为了所谓整体利益、多数人利益,少数人损失了就损失了。私有财产不可侵犯,不仅是指不被私人侵犯,不被民间侵犯,更包括不被所谓整体利益、多数人利益所侵犯。利益只能置换,不能被牺牲,无论当事的是多数人还是少数人。这个原则必须是刚性的。
    以上四条,是垃圾焚烧发电基础性的社会配套条件。垃圾焚烧发电在学术上是有争议的,在技术上是有分歧的。当务之急不是讨论该不该烧,以及该在哪里烧,而只能是基于社会学视野,基于特殊国情,重点考察垃圾焚烧该怎样烧,即应该在怎样的社会条件下烧。这种态度才是真正对生命负责、对历史负责的态度。

    垃圾焚烧-双语解读/垃圾焚烧 编辑

    Waste incineration 垃圾焚烧
    This is a waste treatment process that involves the combustion of organic substances contained in waste materials. Incineration, together with other high-temperature waste treatment systems, is described as "thermal treatment."
    (互动百科与《环球时报》英文版联合推出)

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-05-12
    [2]^引用日期:2014-05-12
    [3]^引用日期:2014-05-12
    扩展阅读
    1中新网:中国城市垃圾处理全球关注 专家:勿推广垃圾焚烧,2009年09月02日
    2国家环境分析测试中心:二恶英小知识,2009年2月6日
    3专家称垃圾焚烧将产生一级致癌物
    4《科学技术史》
    5《科技史及其与哲学和宗教的关系》丹皮尔
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    7杭州大量群众聚集公路 抗议当地垃圾焚烧项目

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