我国县域垃圾焚烧现状及对策建议探讨

 ;  近日(ri)，发改(gai)委、住建部等五(wu)大部门联合印发县域(yu)垃圾焚烧(shao)指导意见(jian)。

政策发(fa)布后(hou)，引发(fa)行业的(de)热议，有人(ren)说(shuo)，这(zhei)是我(wo)国垃圾焚烧正解决“大”的问题(ti)后，开始回头补“小”的短板了，未来五(wu)年(nian)100吨(dun)级、200吨(dun)级的装(zhuang)备将迎发展春天；也有人说，征途(tu)漫(man)(man)漫(man)(man)，不(bu)可(ke)盲(mang)目乐观，县域垃圾焚烧设施需(xu)要解决问题(ti)还有很多(duo)。

“大(da)型(xing)垃(la)圾(ji)(ji)焚(fen)烧(shao)厂，可以通过发(fa)电(dian)获得大(da)部分收入(ru)，很大(da)程度上减少地方财(cai)政所(suo)需(xu)负担(dan)的(de)(de)垃(la)圾(ji)(ji)处理费用(yong)，然而县级小焚(fen)烧(shao)设施发(fa)电(dian)性较差。如(ru)果不发(fa)电(dian)，则需(xu)要(yao)由地方政府承担(dan)所(suo)有的(de)(de)垃(la)圾(ji)(ji)焚(fen)烧(shao)费用(yong)，合计约300元/吨(dun)以上，经(jing)济上难以承担(dan)。”在11月2日(ri)中国(guo)城市环境卫生(sheng)协会主办(ban)的(de)(de)“第九次生(sheng)活(huo)垃(la)圾(ji)(ji)焚(fen)烧(shao)处理技术(shu)与设备(bei)研讨会”上，中城院（北京(jing)）环境科技有限公(gong)司(si)副总经(jing)理吴剑进(jin)行了专业的(de)(de)分享。

当(dang)前县域小焚烧设(she)施(shi)遇到的最大难点当(dang)属在(zai)各方(fang)面达标(biao)情(qing)况下经济性较差(cha)。在(zai)不具备(bei)上(shang)发电设(she)施(shi)的情(qing)况下，对比德国、瑞(rui)典、日本等(deng)其他国家，我国县域小(xiao)焚烧设施缺乏(fa)可以余热利用(yong)、市政供暖等(deng)其他提高(gao)经(jing)济收益(yi)的(de)方式。

一、大背景下，县级(ji)小焚烧设施越来越热

  根据住建部10月12日公布的(de)《2021年中国城(cheng)乡(xiang)建设状况公报》和《2021年城(cheng)市建设统计年鉴》，过去十年，从2012年到2021年，全国城(cheng)市生活垃圾无害化(hua)处(chu)理能力(li)由(you)44.6万吨(dun)/日增长(zhang)到105.7万吨(dun)/日，十年间(jian)处(chu)理能力(li)增加一倍多(duo)。

   图一：近十年全国城市生活垃圾无害化处理能力变化

然而，相(xiang)对于城市快(kuai)速增长无(wu)害(hai)化处理率(lv)，县域尤其是村(cun)镇无(wu)害(hai)化处置率(lv)相(xiang)对比较低(di)。根据住建部数据，2020年乡、建制(zhi)镇生活垃圾(ji)无害化处理率分别(bie)为48.5%、69.6%。

随着城市生(sheng)(sheng)活垃(la)圾无害(hai)化处理能力(li)急剧(ju)提(ti)高，生(sheng)(sheng)活垃(la)圾焚(fen)烧设施(shi)日趋(qu)饱(bao)和，市场(chang)空(kong)间增长有(you)限，县域(yu)(yu)、村镇生(sheng)(sheng)活垃(la)圾治理逐步(bu)提(ti)上了(le)日程(cheng)，国家部委也频频发文，开展县域(yu)(yu)乃至(zhi)村镇小型(xing)焚(fen)烧设施(shi)试点。

2020年7月，国家发(fa)(fa)改(gai)委、住建部、生态环(huan)境(jing)部发(fa)(fa)布《城镇(zhen)生活垃圾(ji)分(fen)类和处理设施(shi)补短板强弱项(xiang)实施(shi)方案》（发(fa)(fa)改(gai)环(huan)资〔2020〕1257号）中提(ti)出(chu)：“在生活垃(la)圾日清运(yun)量(liang)不足300吨的地区探索开展小型生活垃圾焚烧设施(shi)试点。”

2021年5月国(guo)家(jia)发改(gai)委、住建部印(yin)发《“十四五”城镇生活垃(la)圾(ji)分(fen)类和(he)处理设施发展规划(hua)》(发改(gai)环资〔2021〕642号)提出：“开(kai)展小(xiao)型(xing)焚烧设(she)施试点示(shi)范。人口(kou)稀疏、垃(la)圾产生(sheng)量少、不具备建设(she)规模化垃(la)圾焚烧设(she)施的地(di)区，经技(ji)术评估论证后，可开(kai)展分散式(shi)、小(xiao)型(xing)化焚烧处理设(she)施试点示(shi)范，着力解决小(xiao)型(xing)焚烧设(she)施烟(yan)气(qi)达标排(pai)放和(he)飞灰安全处置方面相关技(ji)术瓶(ping)颈(jing)。”

2022年5月，中(zhong)共中(zhong)央(yang)办公厅国(guo)务院办公厅印发《关于推进以县城(cheng)为重要(yao)(yao)载体的(de)城(cheng)镇化建(jian)设(she)的(de)意见(jian)》，明(ming)确了以县城(cheng)为重要(yao)(yao)载体的(de)城(cheng)镇化建(jian)设(she)的(de)目标和具体任务，并(bing)且第二(er)十(shi)九条中(zhong)明(ming)确提出“建(jian)设与(yu)清运(yun)量相适(shi)应的(de)垃圾焚烧设施，做好(hao)全(quan)流(liu)程恶臭防治。合理布局危险(xian)废弃物收集和(he)集中(zhong)利用处(chu)置(zhi)设施。”

同时今年以来，两大部(bu)委住建部(bu)、发改委也对县域小焚烧设施进行(xing)密(mi)集调研。3月22日(ri)(ri)，发改(gai)委环(huan)资(zi)司(si)调(diao)研中国节能；3月24日(ri)(ri)，环(huan)资(zi)司(si)调(diao)研了(le)光大环(huan)境；3月25日(ri)(ri)，召(zhao)(zhao)开(kai)县城生活垃圾(ji)焚烧(shao)处理设(she)施建设(she)座(zuo)(zuo)谈会(hui)；4月28日(ri)(ri)，以视频(pin)方式主持召(zhao)(zhao)开(kai)垃圾(ji)焚烧(shao)技(ji)术装(zhuang)备发展(zhan)(zhan)(zhan)座(zuo)(zuo)谈会(hui)；6月30日(ri)(ri)，产(chan)业司(si)开(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)垃圾(ji)焚烧(shao)装(zhuang)备发展(zhan)(zhan)(zhan)情况调(diao)研。

8个月内(nei)，发改委两大(da)司局，6次调研同一个主题，由此可见国家相关(guan)部委对县域垃(la)圾(ji)焚烧工作的(de)重视(shi)。

 

   图(tu)二：相关部委(wei)对县域(yu)小焚烧设施重(zhong)视

 

就在前(qian)天，11月28日，发改委、住(zhu)建部等五大部门还专门出台《关于加强县(xian)级地区生活垃圾焚烧(shao)处理设(she)施建设(she)指导意见》，针对东(dong)部(bu)(bu)、中西部(bu)(bu)县域提(ti)出分类(lei)施策加快提(ti)升焚烧处理(li)设施能(neng)力，提(ti)出到2030年(nian)，全国县(xian)(xian)级(ji)地(di)区(qu)生(sheng)活(huo)垃圾分类和(he)处理(li)设施供给能力和(he)水平进一步提高，小型生(sheng)活(huo)垃圾焚烧(shao)处理(li)设施技术、商业模式进一步成熟，除少数不具备条件的特殊区(qu)域(yu)外，全国县(xian)(xian)级(ji)地(di)区(qu)生(sheng)活(huo)垃圾焚烧(shao)处理(li)能力基本满足处理(li)需(xu)求。

 

二、仅4成县域实现焚烧处(chu)理(li)，红(hong)利显现

县域生活(huo)垃圾处理(li)现状(zhuang)到底是什(shen)么(me)样(yang)的(de)？

数(shu)据(ju)显示：截止2021年(nian)底，我国(guo)城市(shi)数量为(wei)692个(ge)(ge)，其中地级(ji)市(shi)300个(ge)(ge)，县(xian)(xian)级(ji)市(shi)392个(ge)(ge)；县(xian)(xian)城数量为(wei)1482个(ge)(ge)。按照城乡(xiang)统计(ji)年(nian)鉴，1482个县(xian)城中生活垃圾清(qing)运量小于(yu)100吨/日的县(xian)约为424个，约占30%， 70%的县(xian)域(yu)清(qing)运量大于(yu)100吨/日。

近十年，全国县城处理(li)能力(li)增长相对较(jiao)平(ping)稳(wen)（如图三所(suo)示），由2011年(nian)的683座(zuo)(zuo)增长到2021年(nian)1441座(zuo)(zuo)，无(wu)害(hai)化处(chu)理(li)(li)能力达到33.8万吨/日(ri)。截止(zhi)2021年(nian)底，全(quan)国县城生(sheng)活垃圾(ji)清(qing)运(yun)量为6791.35万吨，无(wu)害(hai)化处(chu)理(li)(li)厂(场) 1441座(zuo)(zuo)，其(qi)中卫生(sheng)填埋(mai)1123座(zuo)(zuo)，焚烧257座(zuo)(zuo)，其(qi)他处(chu)理(li)(li)61座(zuo)(zuo)。

 

   图三：全国县域生活垃圾无害化处(chu)理场(chang)数量（2001-2021年）

 

从处理(li)方式上看，57%的县域生活(huo)垃(la)圾实施了填埋处理(li)，41%为焚(fen)烧处理(li)，截止2021年(nian)底，全(quan)国县域共(gong)有257座焚(fen)烧厂(chang)，按(an)照一(yi)县一(yi)厂(chang)，还有1225个县(xian)城(cheng)无垃圾焚烧(shao)厂，市场缺口很大。

除此之外(wai)，还有很多县(xian)城、村镇因交通不便、运(yun)距较远等原因，不能也不可能将所有垃圾完全收运(yun)到一(yi)起(qi)焚(fen)烧，有的(de)甚至两三(san)个县(xian)也凑不到300吨/日，无(wu)法走“村(cun)收集、镇转运、县集中处理”的城乡一体化模式，所以发展县域小(xiao)焚烧设施是非常有必(bi)要。

从近十年县域生(sheng)活垃圾处理技(ji)术(shu)现状来看，它(ta)主要(yao)经历了两个阶(jie)段：

第一(yi)阶段：2010~2012 年前后，两(liang)类小型垃圾(ji)热处理工(gong)程出(chu)现

这一阶段涌现的(de)一批小型(xing)垃圾热处理工程可以分(fen)为两大类：一类是科研机构(gou)，依托自身(shen)强大工程热力理论开发的流化床工程装(zhuang)备。这类设备投入正常(chang)运行(xing)后，突(tu)出表现(xian)为(wei)炉渣热(re)灼(zhuo)减(jian)率控(kong)制(zhi)很好，但也存在(zai)故障(zhang)率高、连续(xu)运行(xing)周期短(duan)，不能投入自(zi)动燃(ran)烧(shao)控(kong)制(zhi)以(yi)至操作难度大，需(xu)要加煤支持燃(ran)烧(shao)，燃(ran)烧(shao)过程CO超标等问题。

另一类是一些企业模(mo)拟燃(ran)煤工业锅炉研(yan)发(fa)的(de)链条炉排技术(shu)。吴剑认为，该技术(shu)之所以没(mei)(mei)有发展起来(lai)，主要在于没(mei)(mei)有对(dui)垃圾燃(ran)烧特(te)性进行深入(ru)分析，缺失严谨的焚烧工程理论研究，引发烟气、恶(e)臭(chou)、污水等二次污染问题，甚至有焚烧炉安装后出现(xian)无法启动的教训。

第二阶段：2012年之后，小型(xing)焚烧技术进入强需求阶(jie)段

本阶段出现了很(hen)多小型(xing)垃圾焚烧(shao)(shao)设备，如(ru)代表(biao)性(xing)的有消解技术(shu)(shu)、磁化(hua)热解、高温炭化(hua)垃圾焚烧(shao)(shao)炉(lu)、等(deng)离(li)子技术(shu)(shu)等(deng)。但是(shi)这(zhei)些技术工艺在实际(ji)运(yun)行(xing)过(guo)程中，总是(shi)出现这(zhei)样那样问题，如垃(la)圾恶臭、焚烧烟气污染(ran)物(wu)并未得(de)到有效控制，不具备(bei)成熟可靠、安(an)全环保、经济适用的基本要求。

 

三、难题待解，推进县域焚烧征途漫(man)漫(man)

1. 经(jing)济(ji)性差，投不起(qi)

大(da)城市的(de)大(da)规模垃圾焚烧厂，可以(yi)通过(guo)发电获得大(da)部分收入，很大(da)程度(du)上减少(shao)地方财政所(suo)需负担的(de)垃圾处理费用，仅需要(yao)50-100元(yuan)/吨(dun)处(chu)置费。

然而县级300吨(dun)以(yi)下的小焚烧(shao)设施，发(fa)电经济(ji)性较差(cha)。如果不发(fa)电，则需要由(you)地方(fang)财政(zheng)承担所有的垃圾焚烧(shao)费用(yong)，合计(ji)约300元(yuan)/吨(dun)以(yi)上(shang)(shang)，故经济(ji)上(shang)(shang)难以(yi)承受。经济性差(cha)、投不起是当前(qian)县域小(xiao)焚烧设施(shi)遇到(dao)的最大难点，在不具备(bei)上发电设施的情况下，对比德(de)国、瑞(rui)典、日本等其(qi)他国家（如下图），我国县域小焚烧设施缺少可以余热利(li)用、市政供(gong)暖等其他提高经济收益的方式。

 

     图四：欧洲小(xiao)焚烧(shao)处理设施发展现状

 

  比如瑞典，近100％的热(re)(re)处(chu)理设(she)(she)施(shi)均对热(re)(re)能(neng)进行循(xun)环(huan)再(zai)利(li)用(yong)，小型垃圾(ji)焚(fen)(fen)烧(shao)发电设(she)(she)施(shi)可以(yi)为附近(jin)地(di)区提供(gong)廉(lian)价热(re)(re)能(neng)；再(zai)如日(ri)本，2020年，日(ri)本各(ge)类垃圾(ji)焚(fen)(fen)烧(shao)设(she)(she)施(shi)1056 座，约738家(jia)焚(fen)(fen)烧(shao)厂有余热(re)(re)利(li)用(yong)设(she)(she)施(shi)，占比高达70%，不同规(gui)模(mo)垃圾(ji)焚(fen)(fen)烧(shao)余热(re)(re)利(li)用(yong)方式如图四所示，规(gui)模(mo)越(yue)小（50吨/日(ri)以(yi)下(xia)），余热(re)(re)利(li)用(yong)越(yue)少， 其余稍大规(gui)模(mo)百吨级别(bie)焚(fen)(fen)烧(shao)设(she)(she)施(shi)，几乎都能(neng)实现供(gong)热(re)(re)和发电双重(zhong)收益。

 

    图五：日本不(bu)同处理(li)规(gui)模焚烧(shao)设施余(yu)热利用

 

2. 垃圾量(liang)少、且分散(san)

对比日(ri)本等其他国家，国土面积狭小、人口居住(zhu)相(xiang)对较(jiao)集中，便于建设集约化小型(xing)垃(la)圾焚烧设施，而我国疆(jiang)域(yu)辽阔，不同(tong)地区(qu)地理环(huan)境差(cha)异很大，尤其是对西北、西南、东北等偏远山区(qu)来(lai)说，不仅人口居住(zhu)密度低，人均(jun)垃(la)圾产生量少，而且相(xiang)邻(lin)县(xian)域(yu)相(xiang)隔较(jiao)远。据统(tong)计(ji)，我国约35%的(de)县级(ji)市、80%的(de)县城(cheng)垃圾清运量不足(zu)200吨/日。

3. 技术(shu)不成熟(shu)，污染物排(pai)放很难达标(biao)

为了(le)使垃(la)圾(ji)充(chong)分(fen)燃烧(shao)(shao)，避免因(yin)燃烧(shao)(shao)不(bu)充(chong)分(fen)对周边(bian)环境造成影(ying)响(xiang)，《生活垃(la)圾(ji)焚烧(shao)(shao)污染(ran)控(kong)制标(biao)准(zhun)》（GB18485-2014）规定(ding)，在(zai)启动时(shi)，炉内温度(du)应(ying)升至850摄氏度(du)后才能(neng)投入生(sheng)活垃圾(ji)，并在(zai)4小时(shi)内达到稳(wen)定(ding)工况；在(zai)停炉过程中，垃圾(ji)完全燃尽之(zhi)前，必须保证炉内温度(du)在(zai)850℃以上(shang)。

而且根据该标准要求(qiu)，为(wei)了使以二噁英(ying)为(wei)代表的有害气体得到分解，炉(lu)膛内焚烧温度必(bi)须(xu)≥850摄氏度(du)，炉膛内(nei)烟气停留(liu)时间必须≥2秒。

大规(gui)模焚(fen)烧炉(lu)的热(re)稳定性更好，烟气波动小更容(rong)易处(chu)理(li)达标排放。而小规模(mo)焚(fen)烧(shao)炉，炉膛小、垃圾少(shao)，热稳(wen)定性差(cha)，炉温波(bo)动大、烟气(qi)成(cheng)分波(bo)动也大，很(hen)难达(da)到稳(wen)定工(gong)况下烟气(qi)、 二噁英等(deng)污染物达(da)标排放。若要稳定(ding)焚烧，需要添加柴(chai)油等(deng)燃(ran)料助燃(ran)，但(dan)随(sui)之也大幅增加了成本。

4. 法(fa)律法(fa)规标准体(ti)系不健全、不完善

长期(qi)以来(lai)，我国垃(la)圾污染防(fang)治(zhi)主要着眼点在于城市，相关法律法规和(he)标准规范几乎都是围绕城市生活(huo)垃(la)圾设置的，目前尚(shang)无针(zhen)对小(xiao)型焚烧（300吨/日及以下）可供(gong)参(can)考借鉴的标准体系。

虽(sui)然现行国家标准GBT51435-2021《农村(cun)生活垃(la)圾收运和处理(li)技术标(biao)准》和GB∕T 37066-2018《农村(cun)生活垃(la)圾处理(li)导则》有部分内容涉及到(dao)村(cun)镇小焚烧处理(li)工艺(yi)和标(biao)准，但其内(nei)(nei)容缺(que)少针对解决县域(yu)小焚烧(shao)设施现存(cun)问(wen)题的处理方式(shi)，且标准内(nei)(nei)容主要是针对大(da)型垃圾焚烧(shao)厂，参(can)考意义不大(da)。

 

四、几点建议与对策

   针对目前县域小焚烧处理设施(shi)存(cun)在(zai)问题，如(ru)面临建设成本和(he)运营成本的挑(tiao)(tiao)战、污染物排(pai)放控制的挑(tiao)(tiao)战等(deng)，吴剑(jian)认(ren)为，从国家层(ceng)面讲，可(ke)以(yi)从以(yi)下几个(ge)方面重点发(fa)展：

 

1. 推动技术研(yan)发

针对小型(xing)(xing)生(sheng)活垃圾焚烧(shao)装(zhuang)备(bei)存(cun)在的烟气处理不达标(biao)、运行不稳定(ding)等技(ji)术瓶颈，形成亟需(xu)研(yan)发的小型(xing)(xing)焚烧(shao)技(ji)术装(zhuang)备(bei)指南，组织国内“专(zhuan)、精(jing)、特、新(xin)”骨干企业(ye)，加强(qiang)城乡(xiang)固废无害(hai)化(hua)、资(zi)源化(hua)的技术(shu)开(kai)发与先进技术(shu)推广(guang)，加快(kuai)垃(la)圾处理技术(shu)装(zhuang)备研发和集成示范应用。

2. 选择(ze)适宜地区开展(zhan)试(shi)点示(shi)范

以(yi)中西部(bu)(bu)和(he)东北地区(qu)、边境(jing)地区(qu)为(wei)重点，选取人口密度较(jiao)低(di)、垃圾产生量较(jiao)少的部(bu)(bu)分县级地区(qu)积极开(kai)展小型焚烧试(shi)点，重点围绕(rao)技术装(zhuang)备、热用途(tu)、运(yun)营管理(li)模式、相关标准等探索形成可复(fu)制、可推广经验。

3. 健全标(biao)准体系

研究小型生活垃(la)圾(ji)焚烧(shao)设施运营特征，提出适用(yong)可行的(de)技术规范(fan)和污(wu)染防治要(yao)求。建立健全小型生活垃(la)圾(ji)焚烧(shao)处理项目建设标准、环保标准以(yi)及(ji)相(xiang)关配套技术规范(fan)。

4. 推广市场化建设运营模式(shi)

创新(xin)并推(tui)广小型焚烧(shao)的(de)市场化建设运营模式，鼓励国(guo)内“专、精、特、新”骨干企业(ye)市(shi)场主体积极参(can)与县级(ji)地(di)区生活垃(la)圾焚烧(shao)(shao)处理，充分发挥(hui)专业(ye)企业(ye)在(zai)项目(mu)建设、运营及技术等(deng)方面的优势，配合当地(di)主管部门做(zuo)好进场垃(la)圾量(liang)统筹工作，有效提升所在(zai)地(di)区的垃(la)圾焚烧(shao)(shao)处理率。

5. 探索(suo)余热多元化利用

加强(qiang)垃圾(ji)焚烧(shao)项目与已(yi)布局的(de)工业园区供(gong)热(re)、市(shi)政供(gong)暖(nuan)(nuan)、农(nong)业用(yong)(yong)热(re)等衔接(jie)联(lian)动，丰富余热(re)利(li)用(yong)(yong)途径，降(jiang)低设施运(yun)营成本。有条件的(de)地区要优先利(li)用(yong)(yong)生活(huo)垃圾(ji)和农(nong)林废弃物替代(dai)化石能(neng)源(yuan)供(gong)热(re)供(gong)暖(nuan)(nuan)。

来源 |CE碳科技

作者 |程彩(cai)云