北京生活垃圾科学利用初探——琉璃河水泥厂调研有感

6、政策保障机制不健全。垃圾处理收费制度不健全，收费标准不统一，征收率较差，垃圾处理资金缺口大，不足以补偿垃圾收集、运输、处理成本及企业的合理盈利，不利于形成社会资金参与垃圾处理的多元化投资机制。另外，城四区垃圾处理设施均建在其它远郊区县，这些设施对建设地点产生不同程度的环境影响，亟待建立相应的环境补偿机制。
北京生活垃圾科学利用的思路是：综合利用、城乡统筹、技术先进、协调发展，大力推进生活垃圾的“减量化和资源化”，建设“资源节约型、环境友好型”新北京。在当前应对国际金融危机“保增长、扩内需、调结构”的形势下、在实现首都“保增长、保民生、保稳定”目标的要求下，北京生活垃圾科学利用更应依靠自主创新品牌、促进相关产业发展壮大。
北京生活垃圾科学利用应充分考虑以下四个关键因素。
1、充分考虑垃圾特性，因地制宜综合利用。由于经济和社会发展水平的差异，以及居民生活习惯的较大差别，北京城市生活垃圾的特性成分同欧美、日本等发达国家相比具有较大的不同。未经有效的分类收集，生活垃圾组分复杂，随地区和季节变化大。2/3由可生化降解的有机垃物质（主要是厨房下脚料等）为主，可燃物约占1/3，可回收物品约占1/3（可燃物与可回收物品之间可以交叉分类，如纸，即是可回收物品，同时又是可燃物）。垃圾热值低，一般在1200～1600kcal/kg左右；垃圾含水率高，一般在40～60%左右。垃圾容重为0.3t/m3左右。垃圾成分是选择任何垃圾处理方式的基础，垃圾处理理念和技术一定要建立于科学分析的基础之上，任何垃圾处理技术的应用都要视其组分而定，不能照搬照抄。就北京垃圾特性考虑，北京生活垃圾在分选的基础上，采取综合高效堆肥方式和催化热解方式较为适宜，考虑到目前土地紧张、垃圾减量化等因素，还应以高效低污染焚烧为主、以综合高效堆肥和催化热解为辅、水泥回转窑处理焚烧炉产生的飞灰、原生垃圾筛下物、焚烧炉产生的灰渣等填埋的综合治理方案。
2、加大科技攻关，解决二次污染问题。二恶英是含氯及碳氢化合物（塑料制品等）在燃烧的过程中形成的，具有强致癌性、生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性，毒性相当于氰化钾的1000倍，国际癌症研究中心已将其列为一级致癌物。我国城市生活垃圾由于有机物多(果皮及剩饭菜等)，含水量较大而热值较低，在焚烧过程中难以达到理想高温，并且含大量塑料袋及餐盒等塑料制品，在焚烧时更易产生二恶英。从这个角度将，应避免塑料袋和菜叶、果皮等无谓的燃烧。
在垃圾焚烧烟气中二恶英生成的途径主要包括：
1）垃圾在废弃前就包含有一定量的二恶英，在焚烧过程中受热释放（挥发）出来，却因温度不够高、氧气不充分而未能完全分解、氧化，随焚烧烟气排出；
2）垃圾中包含的某些有机聚合物和含氯化合物，在焚烧过程中受热发生裂解和重组，连同垃圾中原来可能就带有的某些有机合成物一起，因温度和供氧条件不充分而未能完全分解、氧化。它们在随焚烧烟气进入后部烟道低温区时，可能再合成为二恶英；
3）飞灰在烟道低温（250～450℃）区段受飞灰中或吸附于飞灰表面的CuCl2和FeCl2催化作用，使二恶英得以通过“从头合成”的途径，由小分子化合物聚合生成。
因此，对焚烧烟气二恶英排放的控制，首先要优化焚烧过程以减少不完全燃烧的二恶英及其前驱物的生成，燃烧烟气在炉膛内850℃以上温度区域里停留1.5秒钟以上，再加上烟气流有足够的湍流度的条件，就可以保证二恶英及其前驱物的彻底分解；其次，在400～600℃段速冷也可避免二恶英的重新合成，降速越快，生成的就越少。另外，在烟气净化装置中，弱化或抑制飞灰催化作用（CuCl2和FeCl2），对二恶英进行吸附控制。在这三个关键点上，采用气化熔融焚烧炉或水泥回转窑焚烧生活垃圾，都具有高温段温度高、烟气停留时间长的优势，气化熔融焚烧炉还具有中温段速冷的优势，对于大大降低二恶英的排放有着绝对优势。
至于飞灰，除含二恶英外，还包含苯并蓖、苯并蒽等多种“三致”有机污染物和痕量重金属，被列为危险废弃物。因此，飞灰的无害化和资源化处置利用成为生活垃圾焚烧处理后最终处置的一个重要课题，水泥回转窑可将飞灰经过水洗、脱氯、高温煅烧等工艺彻底分解二恶英并将重金属固化在水泥熟料中。
3、充分考虑市区郊区统筹发展。预计2010年，我市生活垃圾日产生量达18215吨（665万吨/年）。其中城区生活垃圾日产生量为9820吨（358万吨/年）、郊区县生活垃圾日产生量为8395吨（306万吨/年），城区和郊区县生活垃圾日产生量差距变小。郊区垃圾综合利用设施必须加速建设，实现市区郊区统筹发展。在郊区县生活垃圾利用方面，一是可以将粪便与生活垃圾中的有机部分结合起来厌氧发酵，产生沼气供居民家庭使用。厌氧发酵处理后通过固液分离，将固体进行堆肥处理、液体进行缓释肥和再生水生产。可生化降解垃圾都来自于土地，堆肥恰好通过一种健康的方式将来自于土地的生物质回归于土地；二是将生活垃圾和水泥工业结合，目前我市水泥厂分布在郊区县，利用水泥回转窑焚烧城市生活垃圾筛上物、处理飞灰，不仅可以减少煤粉的消耗，还可实现垃圾的极限利用、减少污染物排放。