國內生活垃圾焚燒的現狀及發展趨勢
1概述
垃圾焚燒與填埋、堆肥等垃圾處理技術相比有許多優點，現代化的垃圾焚燒廠能較好的實現垃圾處理的減量化、無容化和資源化。伴隨著城市化進程的加快、垃圾產生量的增大和熱值的提高，我國越來越多的城市已經或計劃采用焚燒方式處理其生活垃圾。同時，我國的垃圾焚燒技術和裝備，在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，基本完成了國產化和大型化的發展過程，可以為我國的垃圾焚燒處理提供技術先進、成熟可靠的裝備。
基于國家政策的大力支持，我國垃圾焚燒處理將進入發展的黃金期，但是國家的相關政策和污染控制標準也將對垃圾焚燒的二次污染控制提出更高的要求，而公眾環境意識和維權意識的提高將迫使垃圾焚燒廠的建設進一步提高其技術水平，特別是焚燒二次污染的控制技術水平。因此有必要對國內生活垃圾焚燒技術發展、現狀和趨勢進行分析。
2國內垃圾焚燒技術發展歷程
雖然露天焚燒垃圾在我國較為常見，但真正采用焚燒處理生活垃圾是從上個世紀80年代中后期才開始的。我國垃圾焚燒技術發展的特點是：
2.1起步晚、發展迅猛、實現了跳躍式發展、基本達到國際先進水平
1988年深圳環衛綜合處理廠2×150噸/日的建成標志著我國現代化大規模城市生活垃圾焚燒處理開始，但經過近5年的停滯后，珠海和深圳龍崗才在1992開始建設垃圾發電廠。進入21世紀后，我國不斷從歐洲和日本引進先進成熟的機械爐排爐技術和設備，經過短期的消化吸收、實現了國產化，并在此基礎上不斷創新，開發出具有自主知識產權的焚燒爐技術，建成了一大批現代化的垃圾焚燒發電廠，如上海御橋、上海江橋、天津雙港、廣州李坑等垃圾焚燒發電廠。這些大型現代化垃圾焚燒廠配置有較好的煙氣處理系，排放煙氣中的污染物一般嚴于現行的國家標準，大部分垃圾焚燒發電廠二惡英的排放濃度則能達到歐盟Ⅱ標準的要求。
目前國內可提供的機械爐排爐技術和生產廠主要有：
（1）浙江新世紀-偉民順推逆推機械爐排焚燒技術；
（2）重慶三峰-卡萬達SlTY2000機械爐排焚燒技術；
（3）深圳新能源-西格斯爐排焚燒技術；
（4）綠色動力三驅動逆推爐排焚燒技術。
在上述四種機械爐排焚燒技術中，（1）和（4）是具有自主知識產權的技術，（2）和（3）是引進技術、有使用權、國內制造的技術。
2.2具有國際水平的現代化焚燒技術和技術簡單的焚燒技術并存發展
與深圳環衛綜合處理廠幾乎同時建成投產的四川樂山凌云垃圾焚燒廠（日處理30噸，固定爐排）開啟了我國自制垃圾焚燒爐的歷史，在此后的10多年中，我國建成了一大批這種相當于第一、二代技術水平的垃圾焚燒設施，處理規模多在100噸／日以下。這些規模小、技術水平較低的焚燒爐，多為鏈條爐、間歇式單室（固定床）焚燒爐，燃燒性能較差，基本采用半自動化的自動控制系統，由操作人員手動機械控制與儀器自動控制相結合，難以使焚燒過程達到“3T＋E”的要求，燃燒不完全，同時，由于受焚燒成本制約，通常不愿意配置動力消耗較大和試劑消耗較多的、先進的煙氣處理系統，如堿性藥劑除酸和活性炭噴射，而一般采用簡單的煙氣處理系統，如旋風除塵或水沫除塵。即使配置有較先進處理系統的設施，一般也不使用。
2.3流化床生活垃圾焚燒爐異軍突起、一度發展迅猛、曾占據半壁河山
近幾年來，和煤共同燃燒的生活垃圾流化床焚燒爐技術在我國異軍突起，一度得到迅速的發展。2000年，杭州錦江公司建設的中國第一座流化床垃圾焚燒發電廠在杭州喬司投入運行。由于加入煤到循環流化床焚燒爐中，這種技術適于處理高含水率、低熱值的生活垃圾，并且處理費用相對機械爐排爐低，在2000～2006年得到迅速發展，很多中小城市采用了循環流化床焚燒技術，如余杭、嘉興、寧波、東莞、菏澤、彭州，以及中西部和東北部的大城市，如長春、大連、哈爾濱、昆明、鄭州。但近兩年來，由于國家能源政策的調整和煤價不斷上升，這種技術的發展步伐顯著放慢。
與爐排爐不同，大多數流化床焚燒爐主要采用國內技術。國內技術和設備的提供企業有：杭州錦江集團、中科通用能源環保和清華同方。
3國內適用生活垃圾焚燒技術現狀
3.1垃圾焚燒比例及焚燒廠分布
近幾年來，我國垃圾焚燒處理發展很快。生活垃圾焚燒處理能力，從2001年的6520噸／日，提升到2005年的33010噸／日，翻了5倍；在垃圾無害處理中所占比例，從2001年的3%提升到2005年的13%，增加了10個百分點。
東部地區廣泛采用垃圾焚燒技術，建設了一批現代化的生活垃圾焚燒廠，至2006年底已建成具有規模的焚燒廠50余座，焚燒爐120余臺，裝機容量達到800MW。近兩年來，又有一批焚燒廠建成投產：宜興垃圾焚燒項目、福州紅廟嶺垃圾發電廠、廈門市環衛綜合處理廠、天津青光垃圾焚燒發電廠、溫州蒼南垃圾發電廠、寧波鎮海垃圾焚燒發電廠、淄博垃圾焚燒發電廠、昆明西郊垃圾焚燒發電廠一期、成都市第一垃圾發電廠等項目。
綜合考慮投運、在建和正在進行前期工作3種不同階段的焚燒發電項目，72%的焚燒廠集中在東部地區，而在投運和在建項目方面，廣東、浙江和江蘇位居前三名，三地合計占全國總量的51%。可見，目前我國垃圾焚燒處理以東部為主，并且，項目在東部地區的分布也主要集中在經濟發達的省份。
在“十一五”規劃中明確提到，東部地區垃圾處理規劃布局焚燒廠56座（占29%），中部地區垃圾處理規劃布局焚燒廠9座（占7%），東北地區垃圾處理規劃布局焚燒廠7座（占9%），西北地區垃圾處理規劃布局焚燒廠4座（占10%），西南地區垃圾處理規劃布局焚燒廠6座（占16%）。可見，在未來一段時期內，我國的垃圾焚燒發電事業依然主要集中于東部地區。
3.2垃圾焚燒爐
機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、旋轉窯焚燒爐和熱解氣化焚燒爐在我國生活垃圾處理中均有應用，但主要以機械爐排焚燒爐技術和循環流化床焚燒爐技術為主。每100噸爐排爐焚燒能力平均裝機容量為1.7MW，而流化床爐為2.6MW。
采用機械爐排技術的垃圾焚燒廠多分布在東部沿海地區，尤其是省會級和副省級城市。所采用的技術包括：日本三菱-馬丁逆推爐排、日立-VonRoll順推爐排、Takuma爐排，德國Noer-keerchi爐排、SITY2000爐排，法國阿爾斯通爐排、比利時西格斯爐排，美國Detroit爐排、Basic爐排，以及新世紀-偉民順推逆推爐排、三峰-SITY2000、深能源-西格斯爐排和綠色動力三驅動逆推爐排焚燒技術。在機械爐排焚燒廠中，引進技術和關鍵設備焚燒廠的占64%，引進技術國內制造的占15%，使用國產爐排的占21％。
采用循環流化床技術的垃圾焚燒廠主要分布在東部地區地級市和中西部地區較多，這一方面由于中西部地區煤炭資源豐富；另一方面流化床焚燒爐垃圾貼費較低，較適宜中型城市。所采用的技術包括：浙江大學熱能系-杭州錦江集團的循環流化床焚燒技術、中國科學院熱能所-中科通用能源環保的鍋爐外置式循環流化床技術、清華大學熱能系-清華同方的機械爐排-循環流化床技術和日本茌原制作所的內循環流化床技術。前兩種技術的加煤量一般為垃圾處理量的20%，一些焚燒廠的實際加煤量甚至超過處理垃圾量的40%。
3.3處理廠規模和設備配置
已建成的大多數機械爐排焚燒廠的焚燒能力平均為500噸／日，最大為1500噸／日，最小僅有100噸／日。總的發展趨勢是處理規模不斷增大。在2001年，平均焚燒處理能力為181噸／日，但到2006年，平均焚燒處理能力就增至493噸／日。
我國垃圾焚燒廠一般配置2-3條垃圾焚燒線。與發到國家不同的是，沒有配置備用的垃圾焚燒線。機械爐排焚燒廠的年運行時間超過8000小時，但流化床焚燒廠的年運行時間不到7800小時。由于沒有備用的焚燒線，在焚燒廠大修時，垃圾一般送填埋場處置。
3.4煙氣處理系統及煙氣排放水平
由于標準的要求，我國大型生活垃圾焚燒煙氣凈化系統基本上采用“半干法脫酸＋活性炭噴射吸附二惡英＋布袋除塵器除塵”的煙氣組合處理工藝，其特點是僅可以達到較高的凈化效率，而且具有投資和運行費用低、流程簡單、不產生廢水等優點。在國內應用的半干法煙氣脫酸工藝主要有以下三種技術：
——噴霧干燥法煙氣凈化技術；
——循環懸浮法煙氣凈化技術；
——多組分有毒廢氣治理技術（MHGT）。
近年來，我國部分新建的垃圾焚燒廠的煙氣處理系統開始采用“干法脫酸＋活性炭噴射吸附二惡英＋布袋除塵器除塵”的組合煙氣處理工藝，經處理排放煙氣中的煙塵、酸性氣體、重金屬和二惡英濃度也遠低于國家標準限值，部分指標也能達到歐盟Ⅱ標準要求。
但是，早期建成的一些垃圾焚燒廠，煙氣處理系統欠完善，污染物的排放水平仍然較高。此外，小型垃圾焚燒廠的煙氣處理系統一般與現代化大型垃圾焚燒廠相比并不完善，即使配，完善也很難達到連續穩定運行，其煙氣中污染物（特別是二惡英類）排放水平較大型垃圾焚燒爐要高的多。
3.5衛生防護距離和環境防護距離
已經建成和在建的垃圾焚燒廠的衛生防護距離，均由環評報告確定并得到當地環境主管部門的批復。經調查，其衛生防護距離多定為300米，且該距離能滿足對公眾衛生防護的要求。上海御橋垃圾焚燒廠和江橋垃圾焚燒廠在緊鄰垃圾貯坑（惡臭產生源）的垃圾卸料大廳、垃圾吊和滲濾液儲槽的H2S、NH3監測濃度均符合《工業企業設計衛生標準》（TJ36-79）的“車間空氣中有害物質的最高容許濃度”（H2S：10mg/m3、NH3：30mg/m3）；下風向廠界處及滲濾液預處理設施附近廠邊界處監測的NH3、H2S、臭氣濃度均符合《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）二級標準（NH3：1.5mg/m3、H2S：0.06mg/m3、臭氣濃度：20）。這表明，采用先進技術、加強運營和管理，可以有效控制垃圾焚燒廠釋放惡臭的環境影響，取300米防護距離是非常保守的。
環境防護距離是在環境保護部、國家發展和改革委員會及國家能源局2008年頒布的《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》（環發[2008]82號）提出的。要求垃圾焚燒廠應根據污染物排放情況，明確合理的防護距離要求，作為規劃控制的依據，防止對周圍環境敏感保護目標的不利影響。并明確指出，環境防護距離的確定是根據正常工況下產生惡臭污染物（氨、硫化氫、甲硫醇、臭氣等）無組織排放源強計算的結果并適當考慮環境風險評價結論，新改擴建項目環境防護距離不得小于300米。
4國內生活垃圾焚燒發展趨勢
4.1我國垃圾焚燒發電在2008-2015年將迎來黃金時期
國家相關政策也大力推進垃圾焚燒發電。國務院關于印發《節能減排綜合性工作方案的通知》（國發[2007]15號）中，要求“積極推進城鄉垃圾無害化處理，實現垃圾減量化、資源化和無害化”，“鼓勵垃圾焚燒發電和供熱”，“促進垃圾資源化利用”。國家發改委發布的《中國應對氣候變化國家方案》（2007年6月4日）中更是明確指出：要“大力研究開發和推廣利用先進的垃圾焚燒技術”，“鼓勵在經濟發達、土地資源稀缺地區建設垃圾焚燒發電廠”。
我國《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規劃》指出，在經濟發達、生活垃圾熱值符合條件、土地資源緊張的城市，可加大發展焚燒處理技術；新增城市生活垃圾無害化處理設施479項，其中垃圾焚燒廠82座，占17.1%，平均單座焚燒廠的日處理能力約為810噸。并且“十一五”期間，計劃城市生活垃圾無害化處理率達到70%，城市生活垃圾無害化處理設施建設規劃總投資為589億元，而“十五”期間的總投資為198億元，對比可看出，我國城市生活垃圾無害化處理設施建設上的投資增幅是非常明顯的。
垃圾焚燒發電屬于可再生能源發電當中的生物質發電，根據《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》（發改價格[2006]7號）生物質發電電價標準由各省（自治區、直轄市）2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加補貼電價組成，補貼電價標準為每千瓦時0.25元。同時國家針對垃圾發電還采取多項優惠政策予以保護：一是發電量全部收購；二是免除了增值稅的征收，并在所得稅上享受減免政策；三是國家會以垃圾處理補貼的方式向企業支付服務費，即所謂的垃圾處置費。
基于以上國家政策的大力支持，我國垃圾焚燒處理比例將繼續穩步提高，2010年有望達到18%。采用BOT等方式建設焚燒廠將逐步占據主導，2008-2015年將迎來我國焚燒發展的黃金期。
4.2廠址選擇難度越來越大。
雖然環發[2008]82號文對環發[2006]82號文中的垃圾焚燒廠選址條件作了修改，并提出新改擴建項目環境防護距離不得小于300米，使可供選擇廠址的地區范圍擴大，但是公眾環境意識的提高和缺乏對垃圾焚燒技術環境安全性的正確認識將會增大焚燒廠址選擇的難度。
4.3機械爐排焚燒技術發展加快、流化床焚燒技術發展放緩，其他焚燒技術也會有較大的發展
由于機械爐排的國產化降低了其建設成本，以及國家出臺的各項關于生活垃圾焚燒的政策對于機械爐排爐給予扶持，采用機械爐排爐技術的比例將會進一步增大。
對于流化床焚燒爐，2006年以前建設項目較多，當時政策上并沒有進行限制。現階段發布的一系列政策，尤其是《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》（發改價格[2006]7號），規定“發電消耗熱量中常規能源超過20%的混燃發電項目，視同常規能源發電項目，執行當地燃煤電廠的標桿電價，不享受補貼電價”。由于國內目前尚沒有流化床焚燒廠能夠真正做到僅添加20%熱量的輔助燃料（折合質量比為4-5％），因此這樣將導致新建流化床焚燒廠項目有可能不能再享受到優惠電價，或者只能享受到略高于標桿電價的上網價格。因此在政策上有一定的風險。更主要的原因，是煤價的不斷上升使得加煤多發電在經濟上的誘惑力變小、甚至難以維持運行。因此，流化床焚燒技術的發展將會放緩。實際上，自2007年下半年開始，就已經有一些原本采用流化床焚燒技術的焚燒廠改用機械爐排焚燒技術。
我國大量小城鎮的垃圾處理，以及中等城市垃圾綜合處理的篩上物的處理，是其他類型垃圾焚燒技術的用武之地。實際上，福建、浙江等地的部分縣級市，已經或考慮采用熱解焚燒等技術處理其生活垃圾。
4.4大型垃圾焚燒電廠和中小型垃圾焚燒廠均有較大發展
由于焚燒廠選址難度增大，以及BOT運營所關心的規模效益，大城市建設的垃圾焚燒電廠處理規模將不斷增大，日處理千噸級垃圾的焚燒廠將成為垃圾焚燒電廠的處理規模一般將為千噸級，甚至達到3000噸／日。但是，小城鎮建設的垃圾焚燒廠規模一般只會在100～300噸／日左右。
4.5焚燒煙氣控制技術更加完善，二惡英等污染物的排放限制與國際接軌
在我國生活垃圾焚燒廠的設計、建設過程中，在初步設計和環評審查時，對于在大城市和東部地區建設的垃圾焚燒電廠，一般已將二惡英的排放定為0.1TEQng/m3，其他指標，如煙塵的排放濃度也比排放標準值低。一般要求在原《城市生活垃圾焚燒污染控制標準》推薦的焚燒煙氣處理系統的基礎上增加活性炭噴射，并預留增加SNCR脫硝的位置。近年來，上海等一些大城市已經考慮增加SNCR脫硝工藝，以降低煙氣中NOx的排放濃度。采用“‘3T＋E’焚燒工藝＋SNCR脫硝＋半干法脫酸＋活性炭噴射吸附二惡英＋布袋除塵器除塵”，可以同時滿足脫氮、脫酸、除塵、去除重金屬和二惡英的要求。此外煙氣凈化系統設有在線檢測設備，可隨時檢測、記錄煙氣中顆粒物、HCl、SO、NOx、CO等污染物的排放數據。這些檢測數據可在廠區外的公示牌中顯示，以接受公眾的監督；同時該系統可與市環保局、環保部聯網，接受執法部門的監測和管理。
環發[2008]82號文已經將焚燒二惡的排放標準修正為0.1ngTEQ/Nm3,嚴于國家標準，與國際標準接軌。在北京市頒布的地方標準《生活垃圾焚燒污染控制技術標準》中，二惡英等污染物的排放限值基本與國際標準接軌。正在修訂的國家《生活垃圾焚燒污染控制技術標準》的污染物排放限值也必然趨嚴。
但是，對于小城鎮的垃圾焚燒，由于規模相對較小，即使配置同樣的煙氣處理系統也難以達到大型垃圾焚燒電廠的水平，應參照日本的做法適當放寬，或維持原《城市生活垃圾焚燒污染控制標準》的排放限值要求。
4.6焚燒飛灰處置方式變得多樣化，并將會得到有效管理
垃圾焚燒飛灰雖然是危險廢物，按要求必須送危險廢物填埋場進行處置。要求雖嚴，但是由于焚燒飛灰產生量大，且送危險廢物填埋場處置費用昂貴，以及缺乏危險廢物處置設施接納城市生活垃圾焚燒產生的飛灰，除上海等少數城市外大多數生活垃圾焚燒飛灰一直沒用得到認真的管理。焚燒飛灰處置鑒于環境保護部《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889-2007）和環境保護部、國家發展和改革委員會和國家能源局頒發的《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》（環發[2008]82號），焚燒飛灰的處置方式將變得多樣化，包括：
（1）應按《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001）及《危險廢物填埋污染控制標準》（GB18598-2001）進行貯存、處置；
（2）固化并滿足《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889-2007）要求后送城市生活垃圾衛生填埋場處置；
（3）在確保二惡英的完全破壞和重金屬的有效固定、在產品的生產過程和使用過程中不會造成二次污染的前提下，積極鼓勵焚燒飛灰的綜合利用。
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