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? ? 摘要：北京市人口眾多,垃圾產(chǎn)量急劇增多,在收運(yùn)與處理過(guò)程中存在著不足。因此,以北京市的垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為研究對(duì)象,從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),對(duì)北京生活垃圾焚燒發(fā)電的收運(yùn)和處理環(huán)節(jié)分別進(jìn)行討論。首先,對(duì)該市的垃圾收運(yùn)模式進(jìn)行了分析,對(duì)比了不同收運(yùn)模式的優(yōu)缺點(diǎn);其次,對(duì)垃圾焚燒發(fā)電的處理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,指出了焚燒發(fā)電過(guò)程中存在的問(wèn)題;最后,針對(duì)生活垃圾處理中存在的問(wèn)題,提出了合理的改進(jìn)建議。希望研究能夠提高垃圾發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,充分利用垃圾資源,逐步實(shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)展。
? ? 0 引言
? ? 隨著社會(huì)進(jìn)步，我國(guó)城市化進(jìn)程加快。城市人口大幅度增加，垃圾產(chǎn)量急劇增多。僅2016我國(guó)生活垃圾清運(yùn)量就高達(dá)20360萬(wàn)噸，并且全國(guó)垃圾年產(chǎn)量正在以每年8%-10%的速度快速增長(zhǎng)。在傳統(tǒng)處理方式中，這些垃圾只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理便被埋于地下。簡(jiǎn)單的填埋不僅占用了大量土地，還造成了嚴(yán)重的土地、水體以及大氣污染。據(jù)報(bào)道，在我國(guó)約有三分之二的城市處于垃圾包圍之中，四分之一的城市已無(wú)場(chǎng)地繼續(xù)填埋垃圾，“垃圾圍城”現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。垃圾中含有大量的有機(jī)可燃物，所含熱值較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2噸垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量大約相當(dāng)于1噸煤燃燒的熱量。如果能有效地利用垃圾發(fā)電，每年可為我國(guó)節(jié)約煤炭5000～6000萬(wàn)噸，其資源效益表現(xiàn)良好。垃圾發(fā)電既能解決了“垃圾圍城”的難題，又將垃圾轉(zhuǎn)變成了資源廢，充分的利用了垃圾的資源價(jià)值。因此，采用垃圾焚燒發(fā)電是綠色發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必然要求。早在20世紀(jì)70年代，一些發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始研究垃圾焚燒發(fā)電。我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在著較大的進(jìn)步空間。
? ? 北京市人口眾多，是我國(guó)重要的垃圾生產(chǎn)城市，年垃圾產(chǎn)量增長(zhǎng)率約為8%。截至2016年，北京市共有高安屯垃圾焚燒發(fā)電廠、魯家山垃圾焚燒發(fā)電廠以及順義生活垃圾綜合處理廠，三座垃圾焚燒發(fā)電廠投入運(yùn)營(yíng)，日總處理能力約為4874噸。此外，北京市計(jì)劃新建8座垃圾焚燒廠，來(lái)應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的垃圾產(chǎn)量。有數(shù)據(jù)顯示，北京市垃圾的收集、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本約占總成本的一半以上。生活垃圾處理全過(guò)程社會(huì)成本約為2253元/噸，其中收集、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)的社會(huì)成本約為1164元/噸，焚燒處置以及進(jìn)入焚燒廠后的社會(huì)成本約為1089元/噸。因此，本文選取北京市作為研究對(duì)象，對(duì)生活垃圾的收集，運(yùn)輸，處理模式進(jìn)行分析。針對(duì)目前北京市生活垃圾處理現(xiàn)狀，提出降低垃圾發(fā)電的運(yùn)營(yíng)成本的建議，希望降低垃圾發(fā)電的整體的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境成本，提高垃圾發(fā)電項(xiàng)目的社會(huì)價(jià)值。
? ? 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
? ? 生活垃圾焚燒發(fā)電是垃圾處理的終端環(huán)節(jié)，該方法適用于熱值較高的生活垃圾。垃圾焚燒發(fā)電，多采用高溫焚燒，通過(guò)焚燒將熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。馬曉茜從發(fā)電的基本原理、工藝流程、發(fā)電能力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面，對(duì)垃圾發(fā)電模式進(jìn)行了探討。他認(rèn)為在垃圾熱值足夠高的條件下，宜優(yōu)先采用焚燒發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球已有垃圾處理工廠近千家，美國(guó)某垃圾焚燒發(fā)電廠的發(fā)電能力高達(dá)100兆瓦，每天能夠處理垃圾60萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)，垃圾綜合處理廠將持續(xù)增加。由此可見(jiàn)，生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展前景良好。
? ? 在我國(guó)，為促進(jìn)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，政府制定了大量的扶持政策。李洋對(duì)我國(guó)垃圾發(fā)電價(jià)格政策進(jìn)行了梳理，并指出了現(xiàn)有政策存在的問(wèn)題。垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為新興的能源產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展市場(chǎng)巨大，該產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展能夠拉動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)通過(guò)分析我國(guó)垃圾發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了針對(duì)我國(guó)垃圾發(fā)電的產(chǎn)業(yè)機(jī)制、投資機(jī)制、行業(yè)機(jī)制以及價(jià)格機(jī)制的發(fā)展建議。Yun Li等對(duì)中國(guó)垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了梳理，回顧了政府對(duì)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的政策，并在此基礎(chǔ)上提出未來(lái)垃圾發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)更加注重發(fā)電技術(shù)的環(huán)保化。王芮立對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)生活垃圾分類管理政策做了梳理，并對(duì)代表性城市的生活垃圾處理政策進(jìn)行了研究。
? ? 目前，關(guān)于垃圾處理現(xiàn)狀的研究，大多以城市生活垃圾的收集運(yùn)輸為主，較少有研究針對(duì)城市生活垃圾發(fā)電展開(kāi)。在現(xiàn)有研究中，學(xué)者們多以經(jīng)濟(jì)目標(biāo)為約束，對(duì)城市垃圾收運(yùn)體系進(jìn)行優(yōu)化。ConstantinosChatzouridis等從垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的總成本最小化出發(fā)，綜合采用GIS與數(shù)學(xué)方法，對(duì)垃圾收運(yùn)的車輛、路線進(jìn)行了優(yōu)化。劉潔等在充分考慮實(shí)際交通及轉(zhuǎn)向約束情況下，在GIS環(huán)境下，采用聚類蟻群算法對(duì)成都市雙楠地區(qū)生活垃圾收運(yùn)路線進(jìn)行了優(yōu)化求解。也有學(xué)者針對(duì)北京市垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀進(jìn)行了研究。李穎等人對(duì)北京城八區(qū)生活垃圾收集、分類收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、生活垃圾處理設(shè)施和垃圾物流現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了北京市城市生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)在運(yùn)輸、分類中存在的主要問(wèn)題并對(duì)針對(duì)收運(yùn)設(shè)施的規(guī)劃提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。
? ? 2 北京市生活垃圾收集-運(yùn)輸-處理現(xiàn)狀分析
? ? 2.1 生活垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀
? ? 生活垃圾包含的成分復(fù)雜，一般可以分為可回收垃圾、廚房垃圾、有害垃圾和其它垃圾四大類?？苫厥绽饕埾?、金屬、玻璃等物質(zhì)，通過(guò)綜合處理這些物質(zhì)可以進(jìn)行回收利用。廚余垃圾中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，主要包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉等廢物。與焚燒相比，廚余垃圾適合采用生物技術(shù)進(jìn)行堆肥處理。廢舊電池、燈管等物質(zhì)是有害垃圾的主要組成成分，這類垃圾不能進(jìn)行焚燒處理，需要進(jìn)行特殊的安全處理。其他垃圾包括磚瓦陶瓷、衛(wèi)生間廢紙等難以回收的廢棄物，多采用衛(wèi)生填埋的手段進(jìn)行處理。生活垃圾中包含物質(zhì)多，在燃燒之前，需進(jìn)行一定的分選處理。結(jié)合北京市生活垃圾的分類水平，目前北京生活垃圾收運(yùn)模式可主要分為通過(guò)清潔站分類收運(yùn)和垃圾車分類組合收運(yùn)2種形式。
? ? 2.1.1 清潔站垃圾分類收運(yùn)處理
? ? 在清潔站垃圾分類收運(yùn)處理系統(tǒng)中，除可回收垃圾運(yùn)往再生資源回收點(diǎn)，進(jìn)入資源再生回收系統(tǒng)之外，廚余垃圾以及其他垃圾均運(yùn)往密閉清潔站，在清潔站中完成垃圾的分類工作，實(shí)現(xiàn)垃圾收運(yùn)與處理的銜接。該收運(yùn)模式的流程，具體如圖1所示。
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? ? 目前，受居民垃圾分類情況的影響，在北京市生活垃圾多采用該種收運(yùn)模式進(jìn)行處理。根據(jù)清運(yùn)站處理垃圾類型的不同，還可以將這類處理模式細(xì)分為單個(gè)或多個(gè)清運(yùn)站處理的情況。該收運(yùn)模式通過(guò)清運(yùn)站對(duì)生活垃圾的進(jìn)行了再次分類，彌補(bǔ)了當(dāng)前我國(guó)居民垃圾分類意識(shí)薄弱，生活垃圾分類情況較差的缺陷。垃圾清運(yùn)站對(duì)生活垃圾進(jìn)行了再次分類和篩選，回收了餐廚垃圾和其他垃圾中混入的可回收資源，處理了有毒有害物質(zhì)。清運(yùn)站的處理提高了垃圾的資源化率，剔除了垃圾中的有害物質(zhì)，降低了生活垃圾在焚燒的有毒物質(zhì)排放量，提高了生活垃圾堆肥的產(chǎn)肥率。但是，該種收運(yùn)模式增加了垃圾收運(yùn)的環(huán)節(jié)，增加了垃圾在運(yùn)輸過(guò)程中的裝卸、搬運(yùn)作業(yè)，提高了垃圾收運(yùn)的成本。垃圾清運(yùn)站占有了一定面積的土地、清運(yùn)站的建設(shè)也需要投入一定的人力和物質(zhì)資源。并且受到鄰避效應(yīng)的影響，居民對(duì)清運(yùn)站的建設(shè)往往存在敵對(duì)情緒，進(jìn)而影響清運(yùn)站的選址和垃圾處理設(shè)施的布局。
? ? 2.1.2 垃圾車分類組合收運(yùn)處理
? ? 在北京市同時(shí)還存在垃圾車分類組合收運(yùn)的生活垃圾收運(yùn)模式，但是由于受到垃圾分類水平的限制，該收運(yùn)方式的使用范圍有限。在該收運(yùn)模式中廚余垃圾和其他垃圾按照其屬性采用不同的車輛進(jìn)行收集，并直接運(yùn)往垃圾處理廠。與清運(yùn)站垃圾收運(yùn)模式相比，這種垃圾收運(yùn)方式減少了垃圾收運(yùn)的環(huán)節(jié)，節(jié)省了收運(yùn)過(guò)程的成本。垃圾車分類組合收運(yùn)模式如圖2所示。
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? ? 垃圾車分類組合收運(yùn)模式將各類垃圾直接運(yùn)往垃圾處理廠，減少了收運(yùn)的環(huán)節(jié)。但是，該類收運(yùn)方式對(duì)垃圾的分類水平要求較高，適合垃圾分類水平較高的地區(qū)。隨著我國(guó)垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，居民分類意識(shí)的提高，該收運(yùn)方式的使用率將會(huì)逐漸提高。
? ? 2.2 生活垃圾焚燒處理現(xiàn)狀
? ? 在發(fā)達(dá)國(guó)家，兩噸垃圾燃燒產(chǎn)生熱量與一噸煤相同。然而，由于我國(guó)垃圾含水率較高，其燃燒產(chǎn)生的熱量較低。有數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)每噸垃圾燃燒產(chǎn)生的熱值僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家每噸垃圾燃燒產(chǎn)生熱值的1/5～1/6。并且與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)生活垃圾中含有的雜質(zhì)較多。這些雜質(zhì)中多為不可燃物質(zhì)，大大增加了垃圾焚燒的難度。由于雜質(zhì)的成分復(fù)雜，在焚燒過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生二惡英、重金屬等各種有害物質(zhì)。這些有毒有害物質(zhì)被排放到大氣中，嚴(yán)重破壞了大氣環(huán)境，影響著居民的身體健康，其造成的社會(huì)成本高昂。目前，雖然有部分焚燒發(fā)電廠購(gòu)置了污染物凈化設(shè)備，但是由于設(shè)備購(gòu)置成本和運(yùn)行成本高，空氣凈化效果并不明顯?？傊覈?guó)垃圾發(fā)電廠焚燒發(fā)電的成本較大，收益較低，且大部分收益來(lái)源于國(guó)家對(duì)垃圾發(fā)電的上網(wǎng)補(bǔ)貼。
? ? 3 發(fā)展建議
? ? 通過(guò)對(duì)北京市生活垃圾焚燒發(fā)電收集、運(yùn)輸、處理情況的分析，發(fā)現(xiàn)北京市居民生活垃圾分類意識(shí)不高，垃圾分類水平較低，垃圾發(fā)電項(xiàng)目的成本較高。并且與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，垃圾的含水率較高，焚燒發(fā)電的熱值較低。為促進(jìn)北京市的垃圾發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，從源頭上降低垃圾處理的成本，本文提出了以下建議。
? ? 3.1 完善垃圾分類
? ? 通過(guò)上述分析，發(fā)現(xiàn)垃圾含水量較高，其燃燒產(chǎn)生的熱量較低的主要原因是我國(guó)由垃圾分類水平不高。因此，為提高垃圾燃燒熱值，降低有害物質(zhì)排放，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)垃圾的分類管理。由于目前居民垃圾分類意識(shí)薄弱，垃圾的源頭分類效果較差，因此應(yīng)在垃圾的收運(yùn)體系中再次對(duì)垃圾進(jìn)行分類，加工處理。這既能夠提高垃圾的燃燒熱值，又能夠減少有害物質(zhì)進(jìn)入燃燒系統(tǒng)，降低垃圾發(fā)電的排放量。垃圾的再次分類對(duì)資源進(jìn)行了再次篩選，提高了可再生資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。
? ? 3.2 提高居民垃圾分類意識(shí)
? ? 目前，垃圾分類水平的主要原因是源頭分類情況差，居民的垃圾分類意識(shí)不高。在源頭提高居民的垃圾分類水平既能夠減少垃圾收運(yùn)的作業(yè)環(huán)節(jié)，降低垃圾收運(yùn)成本，又能提高可再生資源的利用率。因此，提高居民的垃圾分類水平是解決垃圾處理中存在問(wèn)題的最有效最根本的方法。為提高居民的分類意識(shí)，首先，政府應(yīng)該大力宣傳垃圾分類的好處，使居民意識(shí)到垃圾分類給自己的生活帶來(lái)的益處和垃圾不分類對(duì)居民生活的危害。其次，要使居民掌握垃圾分類的知識(shí)，清楚的知道各類垃圾所屬的種類，明白如何對(duì)垃圾進(jìn)行分類，降低垃圾分類錯(cuò)誤的可能。最后，還應(yīng)該建立起配套的垃圾收集措施，使分類好的垃圾能夠安放到對(duì)應(yīng)的設(shè)施中，并保證在運(yùn)輸過(guò)程中，收運(yùn)人員不因一時(shí)方便，而將垃圾混合收運(yùn)。
? ? 總的來(lái)說(shuō)，垃圾焚燒的無(wú)害化處理更為徹底，經(jīng)過(guò)高溫焚燒，垃圾中的有毒有害成分大部分被分解，細(xì)菌、病毒以及各種惡臭氣體得到了分解。經(jīng)過(guò)燃燒垃圾減量化效果明顯，加快了垃圾的處理速度，縮短了垃圾的處理周期，節(jié)約了填埋用土地，實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化利用，降低了垃圾處理對(duì)環(huán)境造成的影響。但是，我國(guó)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。雖然我國(guó)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展，但是仍然存在著較大的進(jìn)步空間。
