垃圾围城,困扰着中国众多城市,尤其是以填埋为主地区,许多地区日益面临无地可埋的尴尬境地,清远也不例外。
垃圾焚烧,由于各种原因在中国备受关注,甚至是一个敏感词。然而,随着垃圾焚烧技术提高和逐渐成熟,国家已经将焚烧作为垃圾处理主要模式进行推广,许多发达国家和地区也将此法处理城市生活垃圾的主要方式。在此,关注世界范围内垃圾焚烧处理技术百年发展史。
1896年,德国汉堡建立了人类历史上的第一座垃圾焚烧厂。从此,人类开始了对垃圾进行科学处理、资源化利用的新里程。
100多年来,焚烧作为一种处理垃圾的专用技术,已经成为许多发达国家和地区处理城市生活垃圾的主要方式。据不完全统计,截至2006年全世界有各种类型的垃圾焚烧厂2100余座(其中有1000多座带发电装置),年焚烧生活垃圾总量达1.65亿吨。
垃圾焚烧是产业革命产物
人类历史上最早的垃圾处理出现在英国。1790年英格兰农村城镇人口之比是2:1的话,到了1831年正好颠倒了过来。为了改善环境卫生状况,政府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。
但填埋方法不当可能引发传染病的蔓延。1890年以后,以法国细菌学家巴斯德和德国细菌学家郭霍的研究为基础的细菌学的诞生,让人们陆续弄清了欧洲许多传染病的病原、传播途径及其防治办法,由此推动了垃圾焚烧法的出现。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。
焚烧技术发展经过三个阶段
《圣经》里有古代以色列人焚烧处理垃圾的记载。但焚烧作为一种处理生活垃圾的专用技术,其发展历史和其他垃圾处理方法相比短得多,大致经历了三个阶段:萌芽阶段、发展阶段和成熟阶段。
萌芽阶段:19世纪80年代——20世纪初。
1874年和1885年,英国诺丁汉和美国纽约先后建造了处理生活垃圾的焚烧炉。1896年和1898年,德国汉堡和法国巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚烧厂。其中汉堡垃圾焚烧厂被誉为世界上第一座城市生活垃圾焚烧厂,由于技术原始和垃圾中可燃物的比例低,在焚烧过程中产生的浓烟和臭味对环境的二次污染相当严重,直到20世纪60年代垃圾焚烧并没有成为主要的垃圾处理方法。
发展阶段:20世纪初—20世纪60年代末。
生活垃圾焚烧技术进入发展阶段。在西方发达国家,随着城市建设规模的扩大,城市生活垃圾产量也快速递增,原来的垃圾填埋场已经饱和,垃圾焚烧减量化水平高的优势重新得到了高度重视。
成熟阶段:20世纪70年代以来。
随着烟气处理技术和焚烧设备高新技术的发展,促进垃圾焚烧技术进入成熟阶段,能源危机引起人们对垃圾能量的兴趣。焚烧已经成为许多发达国家处理城市生活垃圾的主要方式。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》)为代表的发达国家把垃圾定位为资源,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。
垃圾焚烧应用现状
焚烧法处理城市生活垃圾出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年的事。目前,日本和欧美等发达国家的城市生活垃圾处理方式都以焚烧为主。
美国 美国经济发达,生活水平高,垃圾数量大,垃圾成分中可再生利用比例极高。美国已将城市生活垃圾处理的主要方式从填埋转向焚烧,甚至花费重金将填埋场垃圾挖出重新处理。美国从20世纪80年代起,政府投资70亿美元,兴建了90座焚烧厂,年总处理能力3000万吨。目前最大的垃圾发电厂已经在底特律市建造,日处理垃圾量4000吨,发电量65MW。34个州的地方政府从1985年起,在15年内投资150亿美元兴建城市垃圾能源化工厂,并可望从中收益40亿美元。目前,美国已建大中型垃圾焚烧制能厂402座。
日本 日本产生的垃圾数量很大,1994年达5000万吨,人均日产生垃圾1.1kg以上。目前日本是世界上拥有垃圾焚烧厂最多的国家,至1996年全国有垃圾焚烧厂1854座,大城市的垃圾焚烧厂规模都在600吨/d以上,并带有发电设备,全国垃圾焚烧处理总量为5.2万吨,占垃圾总量的73%。如东京都市有13座垃圾焚烧厂,1984年共发电3亿多千瓦时,收入11亿日元以上,同时还为小区供热及居民福利设施提供热水。
德国 德国每年产生垃圾近3000万吨,垃圾问题很突出。德国是世界上最早进行垃圾焚烧技术研究开发的国家。目前已有50余套从垃圾提取能量的装置及10多家垃圾发电厂,并且用于热电联产,有效地对城市进行供暖或提供工业用蒸汽。1965年联邦德国垃圾焚烧炉只有7台,年处理垃圾71.8万吨,可供总人口14%的居民用电,至1985年,焚烧炉已增至46台,年处理垃圾800万吨以上,占垃圾总数的30%,可供总人口34%的居民用电。柏林、汉堡、慕尼黑等大型城市中,民用电的10%—17%来自垃圾焚烧。1995年德国垃圾焚烧炉达67台,受益人口德比例增加到50%。
法国 到1996年,法国共有垃圾焚烧炉约300台,可处理城市垃圾的40%以上。巴黎有4座垃圾焚烧厂,年处理量170万吨,占全市垃圾总量的90%,回收的能量相当于20万吨石油,供蒸汽量占巴黎市供热公司总量的1/3。
中国 如今中国也加快脚步进入焚烧应用先进行列,全国各大城市的垃圾焚烧发电项目如雨后春笋般建设中。如北京市鲁家山垃圾焚烧厂于2013年试运行,日处理垃圾3000吨。今年9月东莞市横沥已建成世界上最大的垃圾焚烧发电厂项目,日处理生活垃圾达5400吨-6000吨圾,约占东莞全市垃圾总量1/3。深圳也正在建设日处理生活垃圾5000吨的垃圾焚烧发电厂。