近日,全国体量最大的填埋场——位于广东深圳的玉龙填埋场全量开挖整治,引发关注。这座110米高的“垃圾山”每天挖6000多立方米垃圾、筛分5000多吨废弃物,通过焚烧发电可满足2.6万户家庭一年用电需求。

为何要把垃圾挖出来烧掉?此前网上关于垃圾不够烧、垃圾焚烧发电厂抢垃圾等说法是真的吗?当前垃圾焚烧发电行业发展情况如何?对此记者进行了采访。

处理能力强

“开挖填埋场不是因为垃圾不够烧了,而是要对曾经的垃圾山做环境修复。”相关负责人介绍,玉龙填埋场环境修复项目是“环境治理+开发建设”的发展样本,也是从增量依赖转向存量挖潜,把环境负资产转变成生态正资产的生动实践。

对于玉龙填埋场来说,环境修复的意义大于垃圾发电。那么,当前垃圾焚烧发电行业是否存在垃圾不够烧现象呢?记者了解,有部分焚烧厂确实面临“吃不饱”的情况。比如,陕西某地级市共有4座生活垃圾焚烧厂,其中一家公司的设计处理能力为18万吨/年,可实际处理量仅6万多吨。

还有一些地区,因为垃圾焚烧发电厂数量增加,推动了垃圾处理向资源化、无害化转型,垃圾填埋处理就没有必要了。据悉,截至2023年年底,河南全省135个生活垃圾填埋场全部实现了封场停用,成为全国第一个实现全省域城镇原生生活垃圾“零填埋”的省份。

生态环境部数据显示,截至2024年10月,全国焚烧企业数量为1010家,焚烧炉2172台,焚烧能力约111万吨/日,超额完成“十四五”规划目标。

同时,垃圾焚烧处理能力在区域分布上存在差异。据2020年1月上线的生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台,我国垃圾焚烧厂大多集中在经济发达或人口密集区域,呈现出明显的地域集中特征。

浙江大学能源工程学院副院长黄群星认为,全国范围内垃圾焚烧处理能力不均衡,未来应利用生活垃圾焚烧设施协同处置多种固废,包括城市污泥、工业固废等,使其发挥更综合全面的作用。浙江2023年公布首批生活垃圾焚烧设施协同处置一般工业固体废物名录(明确污泥、食品残渣、可再生类废物等7大类固体废物能协同处置)就是很好的实践案例。

华北电力大学新能源发电国家工程研究中心执行主任陆强认为,“垃圾不够烧”是超前投资的伴生现象,垃圾热值过低或者不可燃物比例高会降低炉膛燃烧稳定性,影响发电效率,即使总量够也可能出现“烧不充分”的情况。“还需要通过完善垃圾分类、提高可燃垃圾比例和调配不同来源垃圾,解决这一问题。”陆强说。

分类很重要

随着垃圾焚烧处理能力不断提升,有人认为生活垃圾可以“一烧了之”。实际上,垃圾分类侧重提炼垃圾“资源”价值,毕竟生活垃圾成分复杂,并非都适合焚烧处置。

对于垃圾焚烧发电厂来说,垃圾分类的意义重大。“最大的好处是热值提升了,焚烧过程中产生的有害物质有所减少,转化成绿电的效率也会提升。如果没有进行分类,热值过低影响炉膛温度,还需要额外补充其他的天然气等燃料辅助燃烧。”北京环卫集团安定循环经济园区分公司副总经理董知非说。

董知非介绍,垃圾进入园区后,需要先在垃圾仓内经过5天至7天的发酵沥出水分,提高热值,才能被投入焚烧炉进行正常焚烧。焚烧过程中,需达到850摄氏度至1100摄氏度的高温来减少二噁英等有害气体产生。垃圾充分燃烧后,剩余的炉渣被运送到园区内的炉渣资源化利用场,将其中铜、铁、铝等有价值的金属分选出来进行资源化利用,就能实现较高的垃圾资源化比例。

中国科学院城市环境研究所研究员汪鹏介绍,我国生活垃圾收集体系正在从以往的混合收集逐步过渡到分类收集,普遍采用“桶—车—站—厂”4级收运模式。生活垃圾的组成极为复杂,并随地域、季节、经济发展水平等因素显著变化。比如,夏季由于果蔬等生鲜垃圾增多,垃圾中的有机成分和水分含量较高,会影响焚烧热值和特性,从而影响焚烧效果。在垃圾热值过低时,还需掺烧辅助燃料以维持炉温稳定,不仅增加运营成本,也直接影响焚烧发电的能源回收效率和经济效益。

汪鹏强调,垃圾分类是垃圾发电充分发挥优势的前提,能分级处置、降低焚烧负担、减少有害和不可燃物混入、提高热值和焚烧效率,缺乏前端精准分类就无法实现末端高效焚烧与能源回收。垃圾分类不完善也会限制能源转化效率,未经充分分类的生活垃圾因厨余比例高、含水量大、热值低,会降低燃烧效率、增加能量转化不稳定风险。

不过,同济大学教授、前热能与环境工程研究所所长陈德珍认为,目前垃圾焚烧炉也可以焚烧混合生活垃圾,仅从运行需求角度可不进行垃圾分类。但从资源回收和高效利用角度考虑,垃圾分类后焚烧有利于提升能源和环境效益。

部分地区在垃圾分类方面做了有益尝试。比如,福建漳州市南部生活垃圾焚烧发电厂通过完善的垃圾分选和调配系统,提高入炉垃圾热值和燃烧稳定性,提升了发电效率并减少污染物排放。

“垃圾分类是为了建立资源节约型社会,分离出危害废弃物,对有价值部分进行资源化利用。即使分完类后没有更好去处,垃圾焚烧厂也是兜底选择。”黄群星说。

行业在探索

我国垃圾焚烧历经30余年发展,从尝试到创新,从集中补短板到产能富裕,发展速度领先国际。但行业发展也面临多重困境与制约。

一方面,公众对垃圾焚烧发电厂的“邻避效应”依然存在,导致焚烧厂往往选址在较偏远地区,致使产生的余热余能难以被就近组网、消纳,大量余热浪费,整体能源转化效率较低。另一方面,垃圾发电项目投资回收期长,投资运营方现金流压力大,在立项和设备选型阶段常选择初期成本和效率较低的设备,项目效益依赖政府补贴,补贴若退坡或拖欠会引发财务风险。

此外,烟气净化、炉渣和飞灰的无害化处理及资源化利用水平还有待提升。中小城市因建设投资大、运营维护成本高,在资金与专业运维团队方面存在不足,限制了推广范围,而且公众接受度也是推广应用的重要制约因素。

据了解,针对相关问题,各地也在积极探索。例如,深圳东部环保电厂作为全球单厂规模最大的垃圾焚烧环保电厂,采用先进机械炉排炉生产线和高效烟气净化系统,二噁英排放浓度远低于欧盟标准,还通过厂区建筑美化和开放参观提升公众认同感,化解“邻避效应”;北京环卫集团安定循环经济园区也配备高效烟气净化系统,实现污染物清洁排放。

此外,炉排炉燃烧技术的优化提高了燃烧效率。汪鹏介绍,近20年来,我国垃圾焚烧发电的平均能源转化效率呈稳步上升趋势,然而,不同城市之间仍存在明显的效率差异。他建议,各地应基于区域特征,制定有针对性的垃圾分类标准,并推动设备技术升级,系统优化垃圾处置、污染控制、碳排放和能源产出等目标。

“推动行业进步需多措并举,在污染治理方面,持续提升烟气净化、飞灰与炉渣处理技术,严格执行排放标准,推广余热综合利用和区域供热,提升能效和环保水平;在推广与公众沟通方面,政府和企业要主动展示现代焚烧技术的安全性和环保成效,通过科普教育、厂区开放参观等增强社会认同;在核心技术强化方面,重点攻克炉型优化、燃烧控制、智能化运维等关键技术,提升发电效率和系统稳定性。”陆强说。