内容提要
         垃圾处理是摆在各地政府面前的一件难事，而垃圾焚烧发电是垃圾减量化、资源化、无害化的唯一途径。我国从20世纪80年代起开始建设垃圾电厂，并已取得一些运营经验。据预测，“十一五”末我国将拥有垃圾电厂150～200座。

引 言
       随着国民经济发展和人民生活水平提高以及城镇人口的迅速增加，产生的工业和生活垃圾也越来越多，垃圾对环境的污染日益严重，有些城市已被垃圾包围。统计资料表明，我国城市人均年产垃圾400kg，全国主要城市年产生活垃圾1.5亿t，城市生活垃圾储存量已达60亿t，侵占土地面积500km2，并且以每年8％～10％的速度增长。仅上海市就年产400万t，直接用于收运处理垃圾的费用高达2亿元。目前660座城市中，已有200座处于垃圾包围之中，成为各地政府的重大难题。城市垃圾产生的危害不仅体现占用太多的土地，形成垃圾包围城市的恶劣处境，而且会对大气环境、地下水、土壤和植被造成污染。垃圾中的有机物变质散发的恶臭气体进人大气，严重污染了环境；垃圾中的有害物质如汞、镉、铅等重金属，溶入地下水，渗入土壤，危及周边人民的健康及生命安全而此类危害很难消除。此外，垃圾发酵后产生沼气，沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳，会对大气产生污染，阻碍植被生长，破坏臭氧层。更危险的是垃圾集中堆放产生的甲烷是可燃气体，当与空气混合达到一定比例时，遇火花会产生爆炸，直接威胁到人们的生命财产安全。1994年杭州天子岭垃圾填埋场曾发生过爆炸。医疗垃圾中还含有致病细菌、寄生虫卵、有毒药物等危害人类健康的物质，处理不当会造成疾病的传播，影响人类的生活环境。
       泛滥成灾的垃圾，迫使人们积极采取措施，科学合理地加以处理和利用，使它减量化、资源化、无害化。然而从循环经济的观点出发，城市生活垃圾是物质循环和能量流动的一种形式，将其资源化是人类解决资源和能源短缺矛盾有效途径之一。
垃圾处理的三种方式
（1）填埋法 是将城市生活垃圾填入大坑或洼地中，以利恢复地貌和维护生态平衡。它需要建设垃圾填埋场及相应的污水处理和沼气收集系统。此缺点是土地占用量大，填埋1t垃圾约需3m2土地，填埋后易造成二次污染，如污染地下水源、有害气体四处漂散污染大气，有害重金属在填埋场半径约50km范围内会形成富集圈以及被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等。填埋场离城市太近征地费用高昂，同时会对周围环境造成直接影响；离城市太远则日常运行时运输费用大。垃圾处理场的技术关键是场底衬垫层处理，和沼气安全导出，垃圾基本不减量。一座现代化的垃圾填埋场约需投资3亿元，且无直接收益。由于奖金和土地资源需不断投入，污水渗漏的隐患无法消除。欧共体国家立法规定，1996年后禁止不经过处理的垃圾直接进入填埋场。
在我国由加拿大提供成套设备的杭州天子岭垃圾填埋气体发电厂于1998年8月投产。一期沼气发生量每天3万m3，采用2台G3516LE型燃气发电机，每台功率970kW，年发电量1600万kW•h，电站总投资2440万元。工程项目建设期5个月，产生了良好的经济效益。已建的类似厂还有南京水阁以及无锡桃花山填埋气体发电厂。
（2）堆肥处理法 它能利用垃圾中的有机物，如纸张、食品、果品、蔬菜等垃圾造肥，达到资源化利用。目前堆肥的市场价格为1000元／t，每300t垃圾可以产生近l00t堆肥。而且在堆肥中还可添加配方，提高肥力，价格也可提高很多。
上海环卫部门将城市生活垃圾制成的堆肥产品，在市场上发挥了效果，安亭葡萄园使用该堆肥后，果实大，味道甜，增产10％，将该堆肥用于种植蘑菇，出菇量增加37％。近年来，武汉、常州、南宁、厦门、重庆等地大力开展垃圾堆肥工作，并取得了一定的成绩。
堆肥占地较大，仍需相当大的场地。不是所有垃圾均可造肥，垃圾需要分拣，这就加大了成本。堆肥过程中环境状况恶劣，仍存在空气污染蚊蝇滋生等生态环境二次污染问题。
（3）焚烧处理法 焚烧处理就是将城市垃圾运到垃圾焚烧发电厂进行焚烧，达到减量化、资源化、无害化的目的。其优缺点如下：①垃圾焚烧并利用热能，可以使体积缩小90％，质量减少75％，燃烧产生的热能用于供热90％，质量减少75％，燃烧产生的热能可达85％，热效率可达50％以上。②焚烧后的垃圾只剩10％渣滓，可以无害填埋，这就延长填埋场使用寿命，成本下降。③存在的问题是烟气排放能否达标，特别是二※英含量。具体措施是使用布袋除尘器，喷淋石灰水，活性炭吸附。对垃圾焚烧炉内控制燃烧温度在850℃以上，使烟气停留时间超过2s，可使二#英分解。绍兴采用循环流化床垃圾焚烧炉加煤助燃，排出二#英为国家标准的0.5％，比西欧标准0.1mg／m3还低得多。
        垃圾处理的最优级方案是综合处理。它是利用垃圾中各种成分的密度、大小、磁性等物理性质不同，分别采用人工粗选、重选、磁选及气流分送办法将各种物质分离开来。对50％左右的有机物及小颗粒垃圾进行堆肥；对5％左右的塑料、玻璃、纸张等加以回收利用；黑色金属送往冶金部门做原料；废电池等有害物质专门进行处理；35％的可燃物及有机厨余垃圾递往焚烧厂发电；大约10％的残渣进行填埋或制成地砖。由于它一次性投资大，除美、日等少数发达国家实行外，多数国家尚未普及。部分国家垃圾处理法比例如表1所示。

国外垃圾发电情况
        从世界范围来看，德国人均年产垃圾为世界之最，达到每人800kg，美国为710kg，英国为630kg，法国为490kg，中国为400kg。欧美发达国家的生活垃圾发热量一般可达8000KJ／kg。我国生活垃圾的发热量较低，由于厨余物较多，特别在夏天瓜果皮多，其热值属年中最低为3780kJ／kg，年均热值为4600kJ／kg，随着我国商品包装过度，垃圾热值有所提高。而适合焚烧处理的垃圾值范围为3350～7100kJ／kg。
        利用垃圾焚烧产生蒸气和发电可以追溯到百年以前，第一台固体废弃物焚烧发电设备于1885年在德国汉堡建成，1905年在纽约建成了焚烧城市垃圾发电厂。
        美国自20世纪80年代起投资70亿美元，兴建90座垃圾焚烧厂，年处理垃圾总量达到3000万t。20世纪90年代兴建402座垃圾焚烧厂。美国底特律市拥有世上规模最大达4000t／d的垃圾发电厂。美国趋向于大型化的循环流化床焚烧技术。
         在日本流化床焚烧技术得到了飞速发展，处理规模为25～450t／d。1989年焚烧处理的比例已占总量的73.9％，1995年日本的流化床垃圾焚烧炉有131台，最典型的流化床焚烧系统是荏原制作所制造的内循环流化床焚烧炉，垃圾不经前处理就可以直接焚烧。目前日本有垃圾发电厂131座，装机容量在42万kW左右。
        法国现有垃圾焚烧炉约300多台，可以处理40％的城市生活垃圾。法国巴黎城区垃圾处理厂于1969年建成，每年处理生活垃圾240万t。该厂每年销售电量1.5亿kW•h，还生产一些热能，收入2.86亿法郎。
         1919年荷兰阿姆斯特丹第一台垃圾焚烧炉投运，1969年该厂被当时较现代的阿姆斯丹Noord垃圾焚烧厂所代替，1983年荷兰环保法更加严格，1993年关闭Noord厂，新的垃圾热电厂投运。该厂有4条焚烧生产线，4台77t／h中压自然循环锅炉，安装2台4万kW发电机，除去厂用电1.7万kW，可有6.3万kW并入当地电网，年处理垃圾75.5万t，该厂有先进的烟气净化系统，可以除去二#英。该厂总投资9.5亿荷兰盾，由政府出资建设。
        丹麦全国有90％以上的各类垃圾，由40多座垃圾焚烧厂处理，生产热能和电能，焚烧后的残留物用来铺路或制成建材。自二次世界大战以来，丹麦已在世界22个国家和地区建造了300多座垃圾焚烧厂，其中40多座在本国，50多座在日本，28座在法国，5座在香港。

我国垃圾发电情况
       我国城市生活垃圾处理起步于20世纪80年代，在1990年前，全国垃圾处理率不足2％，近10年来，特别是进入20世纪90年代以后，一些城市开始建设垃圾发电厂。
        北京朝阳区高安屯的一个垃圾堆放场，建成了我国最大的垃圾发电厂——朝阳绿色环保电站，每天焚烧垃圾1300t，安装两台进口炉排炉，1台2.5万kW发电机，年发电1.36亿kW•h，总投资6.8亿元，于2002年底建成。二期将增添300t／d处理能力，安装2.2万kW发电机，年发电量增至2.25亿kW•h，将于2005年建成。北京规划建4座垃圾电厂，均采用国外设备，约投资20亿元。
        上海浦东新区御桥垃圾焚烧发电厂，共有3套350t焚烧处理炉，选用法国Alsthom公司的SITY—2000型倾斜往复阶梯炉排，利用垃圾焚烧炉—余热锅炉生产的中压蒸汽发电，配两套8500kW发电机，每年可上网售电1.1亿kW•h，总投资6.7亿元，由法国贷款3000万美元提供设备和技术，已于2002年5月投运。该厂烟气净化执行欧洲环保标准，二#英排放量仅为我国允许值的10％。每年可节约标煤5.5万t，同时可以减少大量填埋垃圾用地，每年减少930万t垃圾的运输费。
        2000年初上海嘉定区日处理1500t垃圾的江桥垃圾发电厂已开工建设，总投资7亿元，安装3台1.2万kW机组，年发电2.12亿kW•h，使用进口炉排炉，已于2002年12月投运。根据上海市规划，拟建11座垃圾电厂。
        杭州余杭区乔丁镇新建800t／d垃圾电厂，项目总投资2亿元，新建异重循环流化床垃圾焚烧炉3台，发电装机容量2×0.6万kW，一期工程规模200t／d和300t／d流化床垃圾炉各1台，2002年6月投运，二期另一台流化床炉，2003年12月份建成。工程建成后，年发电0.78亿kW•h，额定供热蒸汽量45t／h。
        宁波北仑区枫林垃圾电厂处理能力3×350t／d，投资4亿元，于2000年3月动工建设，2001年8月建成，10月12日并网成功，引进德国Noell顺推阶梯炉排式焚烧关键设备，不加任何辅助燃料，全部焚烧垃圾，焚烧炉出口烟气850℃，这是我国千吨级垃圾焚烧发电厂中建成最早投资最省的项目，也是依靠国内技术完成整体设计，选用国内外配套设备的一座大型现代化垃圾电厂。
       绍兴新民热电公司位于城市东南部，利用原热电厂配套设备建设垃圾焚烧发电工程。该工程选用两条循环流化床垃圾焚烧处理线，总处理垃圾量800t／d。一期工程一条日处理垃圾400t生产线已于2001年8月28日点火，锅炉为75t／h与原有1.5万kW汽轮发电机组配套，发电供热。投产后二#英排放浓度实测达到国家标准。
浙江截止到2003年底共建有8家垃圾电厂，每天能处理垃圾4010t，安装有19.5万kW发电机组发电3.7亿kW•h。
        深圳市市政环卫综合处理厂是我国第一座现代化垃圾电厂，1984年开始筹建，一期工程建有两台进口倾斜反推往复式炉排垃圾焚烧锅炉，500kW发电机一台，处理垃圾能力2×150t／d，1988年投运。随后开工第二期工程建设，扩建第三台垃圾焚烧锅炉，新加一台4000kW发电机组，1996年投运，垃圾处理能力增为3×150t／d，年发电量0.227亿kW•h，供热49.17GJ。随后又投资0.9亿元建成龙岗区中心城环卫综合处理厂，日处理垃圾600t，装机1.2万kW。其后深圳又投资4亿元，建设容量更大、工艺更先进的老虎坑垃圾焚烧发电厂，一期工程日处理垃圾600t。深圳市南山垃圾发电厂日处理生活垃圾800t，垃圾低位发热量5861kJ／kg，装两台焚烧余热锅炉，蒸发量32t／h，装一台1.2万kW机组，年发电量0.9亿kW•h，该工程关键设备进口。
全国各地根据北京、上海、浙江、深圳建厂的经验，纷纷筹建垃圾电厂，如表2所示，其中有些厂已经建成，有些厂正在建设中。根据预测资料，到2010年各地将建有垃圾电厂150～200座。

对我国发展垃圾发电的一些思考
（1）垃圾发电应该得到政府支持垃圾发电在国内推广最主要的困难是投资过大，设备费用高昂，而收入只有垃圾处理费和发电上网收入，但主管部门收到的垃圾处理费远少于预估值，而垃圾发电效率又只有20％以下，导致投资回收期长，投资者望而生畏。财政部和国税局颁布的财税（2001）198号文，自2001年1月1日起对利用城市垃圾生产的电力实行增值税即征即退。不过垃圾电厂被认为资源综合利用电厂尚有下列条件：垃圾焚烧炉及其运行需符合国标；使用垃圾应有环卫部门证明；使用流化床锅炉，掺煤量不应超过垃圾重量的20％。这一政策的颁布，也表明垃圾电厂已引起各界重视和国家高层领导认可，将对这一行业未来发展带来机遇。增值税即征即退政策对城市生活垃圾电厂发电收益的影响较大，如表3所示。
很多国家对垃圾电厂都有补贴，每吨垃圾补贴金额为：比利时100美元，德国180马克，法国870法郎，荷兰70荷兰盾。我国也应该制定财政补贴，同时在投资、贷款、税收、价格、材料供应各方面给予优惠，以吸引国外和民间投资者。


（2）降低垃圾电厂造价的关键是国产化 由于城市垃圾焚烧处理和发电技术在工业发达国家发展较早，技术水平高，比较可靠。因此，国内经济实力较强的城市垃圾电厂均从国外进口设备，价格昂贵。例如一台每日焚烧150t，产生350℃，1.4MPa过热蒸汽的垃圾焚烧炉，进口价约600万美元，而85％以上国产化后（关键核心部、组件仍然进口），价格就可降低到1300万元人民币，尚不及进口价的27％。国内在小火电机组制造方面相当成熟，经过适当改良（适宜于垃圾焚烧），可在国内垃圾电厂中广泛应用。这点也可以在表2中得到验证：如日处理垃圾1000t的浦东御桥厂采用引进技术设备需投资7.3亿元，而杭州乔司厂日处理垃圾800t，采用国产设备，仅需2亿元。
生活垃圾焚化飞灰中，含汞、镉、铅等重金属和二嗯英，呋喃，多氯联苯等剧毒化合物，环保、经贸、科委部门均认为应按危险物处理。日本有技术可使飞灰熔融。形成玻璃体，可作为砌体或面砖使用，其有害物质不会渗出。
（3）从国情出发，应推荐采用循环流化床垃圾焚烧炉 垃圾焚烧炉主要有炉排炉、旋转窑炉、循环流化床炉以及熔融焚烧炉。
在国外垃圾焚烧发电基本上采用炉排炉，它适合焚烧热值较高的垃圾，在欧州等发达国家城市生活垃圾低位热值已达8378KJ／kg以上，完全可以直接焚烧。此项技术由于燃烧效率低，产汽量低，而且由于炉排采取特殊工艺制造，造价昂贵，维修费高，烟气处理较复杂，投资较高，在燃用低热值、高水份的垃圾时，为了保证锅炉在正常燃烧时达到需要的工艺参数，必须添加燃料油，运行成本较高，其应用受到了限制。我国初期建设的垃圾电厂如上海御桥及江桥，广州李坑、北京朝阳高安屯均采用进口炉排炉，其造价普遍较高。
循环流化床垃圾焚烧锅炉采用一定粒度范围的石英砂或炉渣作为热载体，通过底部布风板鼓人一定压力的空气，将沙粒吹起、翻腾、浮动，被吹出炉膛的高温固体颗粒通过分离器和返料器被递回到炉膛，形成了炉内物料的平衡。流化床内，气、固、液体混合强烈，燃烧反应温度均匀，具有极好的着火条件，垃圾人炉后即和积热的石英砂迅速处于完全混合状态。垃圾受到充分加热、干燥，有利于垃圾完全燃烧。该锅炉的主要优点如下：①燃烧效率高，垃圾中有机物可百分之百燃烧，特别适应高水分低热值的垃圾焚烧。灰渣无臭味，可直接填埋或制地面砖。②由于焚烧温度可非常均匀的控制在850～900℃之间，其氮氧化物生成量较少，且不会产生二#英。③炉内加石灰石，可有效脱硫。尾部喷水和石灰粉可除去盐酸、氢氟酸、二氧化硫等有害气体。④该锅炉无转动部件，设备故障少、易维修、造价低。该锅炉已在哈尔滨、杭州乔司、余、绍兴、枣庄等垃圾电厂中应用，造价明显低于炉排炉，且已国产化。
（4）充分利用要关停的小火电设备 过去由于“电荒”，各地建设了不少小火电，有的使用年限较长，需要关停，而有的使用年限不长，但基于发电煤耗太高，电力部门勒令多数小火电机组也需关停。因此将垃圾电厂与小火电机组结合起来，既盘活存量，减少建设投资，又解决小火电厂职工下岗问题。
（5）垃圾电厂与污水处理厂毗邻建设可节省投资 由于垃圾电厂与污水处理厂同属市政环卫部门领导，该将两厂毗邻配置，具有互补性，可节省不少投资。如垃圾电厂可为污水处理厂供电、供热，产生的污水可直排污水处理厂；而污水处理厂产生的污泥可投入垃圾焚烧炉，沼气可做锅炉燃料，排放的中水可做 为垃圾电厂的供水。
（6）垃圾电厂的重点是垃圾处理而不是发电 垃圾处理的根本目的在于垃圾的综合处理和防止二次污染。垃圾减量和转换为能源是垃圾焚烧发电的突出优点，但如果垃圾发电企业恣意追求产业化和经济效益，如一些垃圾为了多发电，在垃圾中添加燃油，或建设规划出现脱离环卫行业的倾向，让小火电厂“改头换面”继续存在下去，将严重偏离了垃圾焚烧的初衷。