第二節　城市固體廢棄物能源化利用

固體廢棄物具有兩重性，它雖然占用大量土地，污染環境，但本身又含有多種有用物質，可作為一種資源來利用，而且是總量不斷增長的資源。城市固體廢棄物的“廢”具有相對性，只是在當前的技術條件下不能成為用于生產、生活的物質，隨著科技的發展和技術的進步，一些廢棄物就有可能成為適合于人類某種需要的資源；而在一些場所的廢棄物，在適當的時間和空間中有可能是一種有用的物質或生成有用物質的原料。例如，如果將我國每年產生的近1.4×10⁹t城市生活垃圾用來堆肥，加入糞便、秸稈和菌種，可生產約1.5×10⁸t有機肥。

在城市固體廢棄物中含有有機物和無機物兩部分，還含有化學能。城市生活垃圾也可視為一種“固體含能材料”。隨著中國城市化進程的加快，在城市垃圾產生量增加的同時，其構成也發生了變化：有機物增多，可燃物增加，可利用價值增大。2000年對中國城市垃圾抽樣調查結果表明，城市垃圾的熱值在1850～6413kJ/kg的范圍內，大多在4000kJ/kg左右。這為我國城市垃圾的能源化利用奠定了基礎。

一、城市固體廢棄物能源化利用的含義

固體廢棄物的成分相當復雜，其物理性狀（體積、流動性、均勻性、粉碎程度、水分、熱值等）也千變萬化，因此，應綜合采用科學技術和管理措施，控制固體廢棄物對環境的污染及回收利用固體廢棄物中的有用資源。技術措施包括固體廢棄物處置和固體廢棄物能源化利用。

固體廢棄物處置是指通過固體廢棄物焚燒和用其他改變固體廢棄物的物理、化學、生物特性的方法，達到減少已產生的固體廢棄物數量、縮小固體廢棄物體積、減少或者消除其危險成分，或者將固體廢棄物最終置于符合環境保護規定要求的填埋場的活動，如分選、破碎、固化、焚燒、填埋等。其目的和技術要求是使被處置的固體廢棄物在環境中最大限度地與生物圈隔離，控制或消除其對環境的污染和危害。

城市固體廢棄物能源化利用技術是通過化學或生物轉換，將垃圾中所含的能量釋放出來并加以利用技術的總稱。目前開發、使用的城市固體廢棄物能源化利用技術主要是垃圾的熱處理技術（焚燒、熱解、氣化）和生物轉換技術（主要是填埋氣的利用）。

將垃圾填埋或焚燒處理過程回收的填埋氣體或焚燒產生熱量而加以利用，是實現垃圾能源化利用的主要途徑。雖然這兩種技術目前在我國均處于起步階段，但它們都有著廣闊的發展前景。

此外，近年來國內外開發的城市固體廢棄物能源化利用技術還包括將潔凈煤技術應用于城市生活垃圾處理，采用熱解和氣化的方法制取固體、氣體或液體燃料，以及水解、化學分解、垃圾衍生燃料等垃圾處理利用技術。

二、城市固體廢棄物熱處理技術

由于垃圾中含有大量的有機可燃廢棄物，熱值較高。目前，世界每天排放的城市垃圾多達27Mt，而且其排放速度每年以8%遞增。城市生活垃圾的熱值與褐煤、油頁巖成分相似，大約2t垃圾的熱能相當于1t煤。焚燒1t垃圾相當于燃燒0.2t石油，焚燒1kg垃圾可得到1200～1400kcal?的熱量，約為城市煤氣熱量的30%。因此，可以認為垃圾是一種能連續不斷、無限期開發利用的資源。

用焚燒方式回收固體廢棄物中能量的處理技術在近20年得到了迅速發展，美國、日本等發達國家已開始大量應用，并產生了良好的環保效益和經濟效益。焚燒垃圾、獲得能源以實現城市垃圾的減量化、無害化和資源化，也是我國處理城市垃圾的一個重要方向。

垃圾焚燒發電已成為發達國家處理城市垃圾、回收資源的一種主要方式。在一些國家和地區，城市垃圾已成為一種重要的能源，垃圾焚燒爐成為發電廠鍋爐群體設備之一，產出主蒸汽入母管，統一入系統供汽輪機，如英國北曼海姆發電站，垃圾鍋爐已成為電站主體鍋爐。

由于歷史的原因，我國城市生活垃圾的處理技術落后，垃圾焚燒技術的發展起步較晚。然而，隨著人民生活質量的不斷提高，我國垃圾的成分發生很大變化，熱值大幅度增大，這為垃圾的能源化利用提供了條件。我國大城市和南方沿海地區中小城市的垃圾熱值較高、人口密度大、土地資源短缺，而在經濟較為發達地區，采用焚燒發電來處理城市垃圾并實現其資源化是一種較好的選擇。迄今，在深圳、上海等城市采用引進技術，在杭州、菏澤、徐州等地采用國內技術，建立了幾座垃圾焚燒廠。

三、城市固體廢棄物填埋場填埋氣能源化利用

目前和今后相當長一段時期，衛生填埋仍將是我國處理城市生活垃圾的主要技術。從管理上看，我國大部分城市的垃圾已經開始了從分散堆放、填埋向集中填埋的轉變，許多大中城市新建的垃圾填埋場，其日處理能力都大于上千噸，總填埋庫容達數千萬立方米。回收垃圾填埋產生的填埋氣用于發電或直接作為能源，在我國已有物質基礎，并得到了廣泛的重視和應用，如杭州天子嶺垃圾填埋場和廣州大田山填埋場的垃圾沼氣發電項目。