垃圾焚燒發電與垃圾填埋氣體發電的對比研究

張杰

摘要：隨著深圳市城市化進程的加劇，垃圾問題已經成為困擾深圳市政府的一個主要問題。如何有效利用垃圾進行發電為人所用，是深圳市政府一直在探索的課題。垃圾焚燒發電和垃圾填埋氣體發電是目前利用垃圾進行發電的兩種主要利用方式。本文通過對垃圾焚燒發電與垃圾填埋氣體發電環境影響和產生的經濟效益進行了對比研究。

中圖分類號：X3文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

隨著城市化進程加快，深圳市垃圾生成量急劇的增加,深圳市2008年的平均生活垃圾產生量約10199噸/天。隨著垃圾產生量的日益增加，有效處理垃圾進行發電利用已經成為深圳市一直在探索的課題。深圳的實際情況需要繼續擴大垃圾填埋場與垃圾焚燒廠的容量。垃圾發電目前主要利用的兩種方式是垃圾焚燒發電和垃圾填埋氣體發電。截止2009年深圳市已建成7座垃圾焚燒發電廠和2座垃圾填埋氣體發電廠。本文主要從對環境影響和產生的經濟效益這兩方面對垃圾焚燒發電與垃圾填埋氣體發電進行對比研究。

1兩種發電方式對環境的影響

1.1 垃圾焚燒發電

垃圾焚燒發電是指通過使用一些特殊的垃圾焚燒設備，以城市中的生活垃圾為主要燃燒介質，在對垃圾進行焚燒處理的同時，利用其產生的能量發電的一種新型發電方式。

生活垃圾焚燒煙氣中的二惡英是近幾年來世界各國所普遍關心的問題。垃圾焚燒分類不完全，垃圾焚燒發電在垃圾燃燒過程中會產生二惡英，現行的技術水平還不能將其完全處理干凈。垃圾焚燒產生的二惡英等有害氣體會隨著煙氣排放到大氣中，會對空氣造成嚴重的二次污染。在垃圾焚燒的同時，焚燒中產生的灰渣和飛灰重金屬含量通常也非常高，這些飛灰重金屬也是非常難處理。目前國際上和國內一些大型城市通過提高焚燒爐爐溫分解二惡英，然后使用活性炭吸附二惡英；同時采用一些防塵措施減少飛灰重金屬排放到空氣中，然而這些設備升級和改造花費非常巨大，實施起來的花費也是相當可觀。

垃圾焚燒發電有個優點就是可以迅速減少垃圾的容積。焚燒后容積比原來可縮小50- 80%，分類收集的可燃性垃圾經焚燒處理后甚至可縮小90%。垃圾焚燒法確實是一種實踐多年的垃圾處理方法。它比起填埋法占地面積小，效率高，曾一度被視為一種“減量快”的好方法。

1.2 垃圾填埋氣體發電

垃圾填埋氣體發電是將填埋的生活垃圾中因為自然發酵降解而釋放出的氣體收集起來，用來發電。發酵釋放出來的氣體主要成分為甲烷，甲烷燃燒產生的熱量很高，產物是二氧化碳和水，具備二次污染小的特點。通過對垃圾填埋場的綜合治理對當地居民的健康以及生活狀況有積極的效應。垃圾填埋發電它不僅不會對空氣造成第二次污染，反而會凈化惡臭的空氣，使空氣回復清新，對當地的湖泊和溪流的污染相當小。

在填埋場填埋的垃圾表面通過使用高黏度的土壤覆蓋，這樣垃圾產生的甲烷等氣體就不會滲透到大氣中。同時也可以在高黏土的上面再鋪上一些營養土，可以通過園林造景的方式鋪設出高低不同的土坡。種上花草和樹木，甚至可以建成高爾夫練習場。這樣，不僅可以美化環境，而且還能為居住在周圍社區老百姓提供休閑和活動的場所。

然而，垃圾填埋場需要大量的土地，如果將已經形成的垃圾處理能力與日益劇增的垃圾生長量相比較，深圳市垃圾處理壓力很大，由于深圳人多地少的現狀不足以支持深圳全部開展垃圾填埋進行發電，隨著垃圾生成量的不斷增長，深圳市幾個大型垃圾填埋場都將不堪重負，寶安老虎坑垃圾填埋場占地達17萬平方米，容量608萬立方米，按現有的使用方式，其使用時間已經所剩無幾，下坪垃圾填埋場也僅可繼續使用15年左右，而重新選址建設大容量垃圾填埋場已日趨困難。

2 投資、發電成本及經濟效益

2.1 垃圾焚燒發電

垃圾焚燒發電能很好的實現垃圾減量化，減少土地的占有，但它要求垃圾處理量達到一定規模，而且投資額較大，建設一座大中型焚燒爐動輒要10億元人民幣。例如深圳老虎坑垃圾焚燒發電廠的一期投資總額超過5億元，占地5.5萬平方米。同時建成投產后的環保的處理垃圾成本大約需300元/噸。如果引進國外技術進行垃圾焚燒發電，每處理100噸/日垃圾的建成成本通常在4千萬以上，這是投資者所難以接受的。

另一方面，垃圾焚燒發電的經濟利益也值得進一步探討。同常規燃燒發電相比，垃圾焚燒電廠的發電裝機容量通常都相對較小，而且由于垃圾分解產生的酸堿物質，會腐蝕發電設備。目前通過垃圾焚燒發電的效率一般都低于15%，從而使得運行成本維持在較高水平，而且電價無法同火電競爭。如果不依靠政府的財政補貼，垃圾電廠將不能維持運行，當然更談不上產生多少的經濟效益了。

2.2 垃圾填埋氣體發電

垃圾填埋氣體發電投資?。榉贌O備的1/10），垃圾填埋氣體發電的運行費用低（僅為焚燒費用的1/4）。如今，許多工業發達國家都將垃圾填埋氣體發電列入政府議事日程，投入大量資金，運用現代化高科技手段，大規模開發城市垃圾發電新技術，并使其趨于商業化。

沼氣發電的電價已在享受國家優惠政策，比當地燃煤電價高0.25元/kwh，約 0.64 元 /kWh。不計燃料費用，沼氣發電運行成本約 0.10 元 /kWh，以2000千瓦沼氣發電站為例，機組年運行成本約 160萬元，年收入可達 864 萬元。項目總體投資約4000萬，四年多就可收回投資。

另外，沼氣發電可以申請CDM項目，得到可觀的減排費。例如在2010年6月，國家發展改革委已經同意深圳老虎坑垃圾填埋氣回收利用項目作為CDM項目的進行批復。同意該項目向E.ON氣候與可再生能源部轉讓該項目產生的溫室氣體減排量，轉讓總量不超過34萬噸二氧化碳當量，每噸二氧化碳當量轉讓價格不低于8.5歐元。

總之，垃圾焚燒發電對環境會造成嚴重的二次污染，但是垃圾焚燒可以最大限度的減少垃圾的體積；而垃圾填埋氣體發電會減少對環境的影響，但是垃圾填埋需要大量的土地資源。雖然垃圾填埋氣體發電的投資費用和運行費用都只占垃圾焚燒發電的1/10，是政府未來重點扶持項目，但是受到土地資源的限制，在當前這段時間垃圾焚燒發電和垃圾填埋發電將會并存。

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