筆者曾玩過(guò)_叫《模擬城市3000》的游戲,。游戲中,,玩家可作為“市長(zhǎng)”在一方土地上建設(shè)自己的城市,其中的一個(gè)難題是:城市垃圾越來(lái)越多,垃圾焚燒場(chǎng)應(yīng)該建在哪里,?這款游戲顯然是非常聯(lián)系實(shí)際的,,現(xiàn)實(shí)世界中,,越來(lái)越多的垃圾已經(jīng)成為城市發(fā)展的大難題,,垃圾焚燒發(fā)電也隨之成為人類處理垃圾的重要選項(xiàng)。
現(xiàn)代垃圾焚燒轉(zhuǎn)化能源示意圖 來(lái)源:美國(guó)能源署
氣體凈化技術(shù)很關(guān)鍵
關(guān)于垃圾焚燒,,首先要說(shuō)明的是,,并非什么垃圾都能燒。通常意義上的垃圾焚燒,,是燃燒廢棄物中的有機(jī)成分,,如以各種生活垃圾包括餐廚垃圾為代表的城市固體廢棄物,經(jīng)過(guò)焚燒能殺滅有毒有害成分,,大幅減少垃圾體積,,灰渣也能利用,燒后填埋_省空間,。燃燒時(shí)釋放的熱值還可以發(fā)電和供熱,,成為垃圾轉(zhuǎn)化能源,。
環(huán)保人士和公眾對(duì)垃圾焚燒的擔(dān)憂,來(lái)自焚燒過(guò)程中二惡英和呋喃等有毒物質(zhì)的排放,。在上世紀(jì),,各國(guó)的老式焚化爐由于氣體凈化技術(shù)不過(guò)關(guān),的確存在這個(gè)問(wèn)題,。自上世紀(jì)末開(kāi)始,,許多改進(jìn)了氣體凈化技術(shù)和硬件,情況大為好轉(zhuǎn),。
2005年德國(guó)的一份文件稱,“1990年德國(guó)垃圾焚燒廠排放了1/3的二惡英,,到2000年這個(gè)比例降到1%”,。美國(guó)環(huán)保署的研究也表明,人們自行露天燃燒生活垃圾和園林垃圾產(chǎn)生的二惡英,,比全美垃圾焚燒廠的排放量要多幾十倍,。可見(jiàn),,用_的焚化爐來(lái)處理垃圾,,好處是顯而易見(jiàn)的。
需要說(shuō)明的是,,垃圾焚燒僅是垃圾規(guī)?;幚砑夹g(shù)的一種??v觀世界各國(guó)的垃圾處理方式,,地小人多的北歐、日本和新加坡等,,熱衷于垃圾焚燒,;而地廣人稀的美國(guó)、加拿大,,則愿意_簡(jiǎn)單的垃圾填埋,。
應(yīng)該說(shuō),沒(méi)有哪一種垃圾處理方式是盡善盡美的,。近年,,處理垃圾的大趨勢(shì)是資源回收再利用,所以垃圾轉(zhuǎn)化能源的焚燒也大行其道,。
2011年歐盟27國(guó)城市垃圾處理方法比較 來(lái)源:歐洲統(tǒng)計(jì)局
歐洲垃圾焚燒發(fā)電增長(zhǎng)迅猛
在垃圾焚燒以及轉(zhuǎn)化能源方面,,歐洲歷來(lái)是市場(chǎng)。到2013年中期,,歐洲有520個(gè)垃圾焚燒廠在發(fā)電和供熱,,年處理垃圾9500萬(wàn)噸。
歐洲垃圾焚燒轉(zhuǎn)化能源的市場(chǎng)已經(jīng)快速增長(zhǎng)了10年,在此前5年間,,年處理能力增長(zhǎng)了1900萬(wàn)噸(24%),,有73個(gè)新廠投入使用,有8個(gè)老廠被關(guān)閉,。未來(lái)5年,,按計(jì)劃還有65個(gè)新廠開(kāi)工。不過(guò),,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看這種增長(zhǎng)將放緩,,投資會(huì)減少。
德國(guó)能源咨詢機(jī)構(gòu)“ecoprog”在“垃圾能源2013/2014”報(bào)告中說(shuō),,過(guò)去5年中,,垃圾焚燒轉(zhuǎn)化能源的投資,有60%屬于歐洲,,在中國(guó)和日本強(qiáng)力推動(dòng)下的亞洲市場(chǎng)占30%,,而北美僅占9%。
歐洲的這種興旺局面有著很大的地區(qū)差異,,也有著鮮明的歷史分期,。
歐洲垃圾焚燒轉(zhuǎn)化能源的高峰,始自2000年初,,因?yàn)?999年歐盟通過(guò)了垃圾填埋場(chǎng)的新法規(guī),,原來(lái)的填埋場(chǎng)須符合嚴(yán)苛的污染控制新標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)紛紛按照時(shí)間表進(jìn)行整改,。例如,,荷蘭要求城市固體垃圾量到2016年_降到1995年的35%。這直接導(dǎo)致全歐數(shù)以千計(jì)的填埋場(chǎng)關(guān)停,。
第2波以?shī)W地利,、荷蘭和德國(guó)等為代表,這幾個(gè)傳統(tǒng)的填埋方式近乎絕跡,。德國(guó)的力度較大,,嚴(yán)令禁止未經(jīng)垃圾轉(zhuǎn)化能源后的垃圾填埋,大大的推動(dòng)了垃圾焚燒廠的建設(shè),。德國(guó)和荷蘭的垃圾焚燒甚至產(chǎn)能過(guò)剩,,荷蘭缺口約100萬(wàn)噸,向荷蘭出口垃圾,,即使貼補(bǔ)運(yùn)費(fèi)也愿意,。
第2波以芬蘭、愛(ài)爾蘭,、英國(guó)和挪威(非歐盟成員,,但是遵守歐盟有關(guān)法律)等國(guó)為主,,積極推進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能源回收。英國(guó)的主要手段是經(jīng)濟(jì)杠桿,,提高垃圾填埋稅(去年4月漲到了72英鎊/噸),,以此推動(dòng)垃圾焚燒廠建設(shè)。
但在法國(guó),、西班牙,、意大利和希臘等南歐地區(qū),直接填埋和垃圾堆肥仍是主流,,垃圾焚燒占市場(chǎng)比例少,。歐盟如果施加壓力,南歐有可能成為垃圾焚燒轉(zhuǎn)化能源的下一個(gè)市場(chǎng),。至于2005年以后加入歐盟的東歐地區(qū),,在推進(jìn)垃圾焚燒方面存在資金困難,發(fā)展緩慢,。
走在歐洲垃圾焚燒前列的還有丹麥。這個(gè)北歐小國(guó)1903年建設(shè)的弗萊德里克堡垃圾焚燒廠,,如今還在哥本哈根市中心運(yùn)營(yíng),。該廠利用垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱能,來(lái)給市政機(jī)構(gòu)供熱和供電,。如今,,丹麥全境有34個(gè)垃圾焚燒廠,通過(guò)_的熱電聯(lián)產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)提供熱能和電能,,既環(huán)保,,又經(jīng)濟(jì)。
英國(guó)仍在建新垃圾焚燒廠
英國(guó)的垃圾焚燒發(fā)展水平在歐洲屬于中游,,發(fā)展緩慢的原因與境內(nèi)填埋場(chǎng)較多有_關(guān)系,。
2013年2月英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部的一份文件稱,,截至2010年3月,,英國(guó)境內(nèi)有19個(gè)城市固體垃圾焚燒廠,共計(jì)73個(gè)焚化爐,,燒掉了_約15.1%的城市固體垃圾,。這些焚燒廠年處理能力小的才3700噸,67.5萬(wàn)噸,,都嚴(yán)格遵守了歐盟制定的垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)(WID2000),,在焚燒溫度、氣體排放和灰渣等方面達(dá)標(biāo),。2008年,,近100多處地方成為未來(lái)可建設(shè)垃圾焚燒場(chǎng)的地點(diǎn),,這些地點(diǎn)已被英國(guó)的非政府組織標(biāo)識(shí)在地圖上,對(duì)新垃圾焚燒廠的建設(shè)已在進(jìn)行中或在政府規(guī)劃中,。下表是在建和已規(guī)劃的4個(gè)垃圾焚燒廠的基本情況,。
英國(guó)謝菲爾德的垃圾焚燒廠有著向市政建筑供熱的悠久歷史。威立雅公司(法國(guó))2005年在這里新建的垃圾焚燒發(fā)電廠,,除了將電力輸入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng),,還為140多個(gè)當(dāng)?shù)亟ㄖㄐ蓍e中心、辦公室,、劇院,、大學(xué)、住宅等)供熱,。罕布什爾郡的馬奇伍德垃圾焚燒廠,,年處理垃圾16.5萬(wàn)噸,發(fā)電量可滿足1.4萬(wàn)個(gè)家庭所需,。該廠的主體建筑是一個(gè)高36米,、直徑14米的鋁制圓頂,富有美感,。
在英國(guó),,焚燒廠建設(shè)也會(huì)因公眾的抵制而流產(chǎn)或延遲。2001年4月,,伍斯特郡議會(huì)_以11:2的投票結(jié)果,,否決了在基德明斯特建一個(gè)年處理15萬(wàn)噸垃圾的焚燒廠。具體原因包括有礙地面景觀,、不利于運(yùn)河保護(hù),、游樂(lè)場(chǎng)地?fù)p失和公眾反對(duì)等。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期協(xié)調(diào)和多方溝通達(dá)成諒解,,直到今年5月底,,基德明斯特的焚燒廠才得到批準(zhǔn),等于延遲了13年,。
1903年,,弗萊德里克堡焚燒廠在哥本哈根建立。它是丹麥垃圾焚燒廠,,當(dāng)時(shí)的垃圾是用馬車?yán)竭@里倒入垃圾池的,。
來(lái)源:《丹麥垃圾焚燒100年》
北美地區(qū)很少選擇焚燒
早在1885年,美國(guó)_在紐約建了垃圾焚燒廠,,之后垃圾焚燒廠在美國(guó)逐漸增多,,按標(biāo)準(zhǔn),這些焚化爐很多是污染大戶,。所以隨著環(huán)保意識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)的提高,,美國(guó)老一代的焚燒廠陸續(xù)關(guān)停,,僅在上世紀(jì)90年代_關(guān)閉了186個(gè)城市固體垃圾焚化爐,到2007年只剩下89個(gè),。
1988年,,美國(guó)有6200個(gè)醫(yī)療廢物焚化爐,到2003年只剩下115個(gè),。1996年至2007年,,沒(méi)有新焚化爐建成。垃圾焚燒發(fā)展急劇減緩的主要原因有兩個(gè),,其一是經(jīng)濟(jì)因素,,因?yàn)榇笮偷摹⒌统杀镜牡貐^(qū)性垃圾填埋區(qū)增加了,,焚燒垃圾在成本上無(wú)法與之抗衡,;其二是稅收優(yōu)惠政策變了,美國(guó)逐步廢除了對(duì)垃圾發(fā)電廠的稅收抵免,,這使得垃圾焚燒提供的電力在價(jià)格上沒(méi)有了優(yōu)勢(shì),。
美國(guó)因?yàn)榈锰飒?dú)厚的地理?xiàng)l件,垃圾填埋相比其他處理方式長(zhǎng)期占優(yōu),,也由于建設(shè)新焚燒廠面臨政黨和公眾的反對(duì)等原因,,使垃圾焚燒的比例難以提高。美國(guó)環(huán)保署公布的資料顯示,,目前美國(guó)人均垃圾產(chǎn)生量是4.30磅/日(約合1.95公斤;1磅≈0.45公斤),,是20世紀(jì)80年代以來(lái),;垃圾利用率從20世紀(jì)80年代的不到10%提高到現(xiàn)在的34%;垃圾填埋率_是從20世紀(jì)80年代的89%降低到2012年的54%,。這說(shuō)明美國(guó)在源頭減量以及垃圾循環(huán)和堆肥等利用方式上也下了功夫,。
數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)2001年有97個(gè)垃圾轉(zhuǎn)化能源設(shè)施,,日處理垃圾98252噸,;2014年減少到84個(gè),但處理能力沒(méi)有大幅下降,。這84個(gè)廠中,,有62個(gè)發(fā)電,4個(gè)輸出蒸汽,,18個(gè)同時(shí)輸出電力和熱能,。這些廠在2012年焚燒和處理垃圾3021萬(wàn)噸,回收了73萬(wàn)噸金屬,,賣蒸汽還賺了些錢(qián),。但和許多歐洲比,,美國(guó)2011年只有7.6%的垃圾被用來(lái)焚燒轉(zhuǎn)化能源,差距很大,。
加拿大國(guó)土遼闊,,垃圾處理也以填埋為主。_7家垃圾焚燒廠,,其中5家能輸出能源,。2008年加拿大全境2587.13萬(wàn)噸固體垃圾中,被焚燒的不到5%,。政府對(duì)焚燒的氣體排放也實(shí)行嚴(yán)格的測(cè)量和管控,。加拿大統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《人類活動(dòng)與環(huán)境——加拿大垃圾管理》報(bào)告中,有這么一組數(shù)字:2009年,,垃圾焚燒向大氣中排放了677噸顆粒狀物質(zhì)(PM),,350噸硫氧化物,1364噸氮氧化物,,602噸揮發(fā)性有機(jī)化合物,,1330噸一氧化碳和19噸氨。
垃圾焚燒在加拿大安大略省的遭遇很能說(shuō)明問(wèn)題,。1991年,,當(dāng)時(shí)的安大略省環(huán)境長(zhǎng)官禁止建新的垃圾焚燒廠。但是1995年新政府上臺(tái)后,,為安大略原來(lái)的禁令松綁,,當(dāng)?shù)刈隽藛?dòng)建設(shè)新垃圾焚燒廠前的準(zhǔn)備工作。結(jié)果,,當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保團(tuán)體開(kāi)始了一系列的抗議活動(dòng),。經(jīng)過(guò)一番折騰,這個(gè)項(xiàng)目被停止了?,F(xiàn)在安大略省只剩下一個(gè)垃圾焚燒廠,,該廠1992年開(kāi)始運(yùn)行,年處理固體垃圾14萬(wàn)噸,,可提供蒸汽,。看來(lái),,像美國(guó),、加拿大以及俄羅斯這樣地廣人稀的地區(qū),是否焚燒垃圾顯然并不急迫,。
英國(guó)在建垃圾焚燒廠一覽
日本焚燒廠數(shù)量大
日本是個(gè)土地資源匱乏的島國(guó),,垃圾填埋的道路行不通,所以從1893年日本建成垃圾焚燒廠起,,_間焚燒技術(shù)得到了大規(guī)模推廣,。20世紀(jì)70年代,,日本大力推廣垃圾焚燒,焚燒廠的數(shù)量一度占70%,。隨著焚燒廠的增加,,垃圾焚燒所產(chǎn)生的廢氣、廢水,、灰渣等污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重,,引起日本國(guó)民_關(guān)注。日本的應(yīng)對(duì)措施是,,強(qiáng)化居民垃圾分類,,關(guān)停不達(dá)標(biāo)的垃圾焚燒廠,1990年日本境內(nèi)尚有近1900個(gè)垃圾焚燒設(shè)施,,到2006年3月只剩下1320個(gè),,數(shù)量劇減。盡管如此,,焚燒在日本垃圾處理中仍居主導(dǎo)地位,。
上世紀(jì),新加坡城市化進(jìn)程中的垃圾產(chǎn)生量急劇增長(zhǎng),,該國(guó)選擇了資源化,、減量化和垃圾焚燒的路線。目前,,新加坡有4個(gè)焚燒廠負(fù)責(zé)焚化垃圾,,2000年6月建成的大士南焚燒廠處理能力強(qiáng)。來(lái)自這4個(gè)垃圾焚燒廠的灰渣,,被運(yùn)到本島以南8公里的實(shí)馬高島上填埋,,焚化處理后的灰渣沒(méi)有異味,實(shí)馬高島已成為新加坡的風(fēng)景旅游區(qū),。
(本文寫(xiě)作過(guò)程中參考了英國(guó)環(huán)境食品和農(nóng)村事務(wù)部、歐洲垃圾發(fā)電廠聯(lián)合會(huì),、美國(guó)環(huán)保署,、固體垃圾聯(lián)合會(huì)、德國(guó)能源咨詢機(jī)構(gòu)ecoprog等網(wǎng)站的資料,,并參考了《歐洲垃圾發(fā)電10年》,、《丹麥垃圾焚燒100年》、《加拿大垃圾管理》等文獻(xiàn),,在此一并致謝,。)
大士南焚燒廠是新加坡垃圾焚燒廠 來(lái)源:新加坡環(huán)境與水資源部
英國(guó)罕布什爾郡的馬奇伍德垃圾焚燒廠
英國(guó)罕布什爾郡的馬奇伍德垃圾焚燒廠