我国县级地区生活垃圾焚烧处理的SWOT分析_金璠.pdf
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1、2023年 第6期广东化工第50卷 总第488期155我国县级地区生活垃圾焚烧处理的我国县级地区生活垃圾焚烧处理的SWOT分析分析金璠1,马婷婷2,程世昆2*,李子富2(1北京科技大学后勤管理处,北京100083;2北京科技大学能源与环境工程学院,北京市工业典型污染物资源化处理重点实验室,北京100083)摘要随着群众物质生活水平不断提高,生活垃圾产生的数量也在持续递增,面临的环境污染问题也愈加严重,治理生活垃圾已成为困扰县域经济高质量发展和新农村建设的一个棘手问题。作为一种有效的垃圾技术手段,焚烧发电将成为我国城镇生活垃圾处理的主要方式。本文利用SWOT分析方法,通过对垃圾焚烧技术的优势(S
2、trengths)、劣势(Weakness)、发展机遇(Opportunities)和面临的挑战(Threats)分析,识别确定垃圾焚烧技术具有减容效果好、无害化处理彻底、用地节约、运行稳定、回收能源资源等优点,同时具有建设成本高、邻避效应等缺点,从完善小型生活垃圾焚烧装备研发、开展试点示范、健全标准体系、形成市场化建设运管模式等方面提出县级地区生活垃圾焚烧技术推广的发展战略对策。关键词SWOT分析;垃圾焚烧;县级地区;推广应用中图分类号TQ文献标识码A文章编号1007-1865(2023)06-0155-03SWOT Analysis of Domestic Waste Incinerati
3、on Treatment inCounty-level Areas in ChinaJin Fan1,Ma Tingting2,Cheng Shikun2*,Li Zifu2(1.Logistics Management Office of University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083;2.School of Energy andEnvironmental Engineering,Beijing Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pol
4、lutants,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China)Abstract:With the continuous improvement of the material living standards of the masses,the amount of domestic garbage generated has also continued toincrease,and the environmental pollution problems faced by it have become mo
5、re and more serious,and the treatment of household garbage has become a thornyproblem plaguing the high-quality development of the county economy and the construction of new rural areas.As an effective garbage technology means,incineration power generation will become the main way of urban solid was
6、te treatment in China.This paper uses the SWOT analysis method to identify anddetermine that the waste incineration technology has the advantages of good volume reduction effect,thorough harmless treatment,land saving,stable operation,andrecovery of energy resources,and has the disadvantages of high
7、 construction cost and NIMBY effect,and improves the research and development of small domesticwaste incineration equipment,carry out pilot demonstrations,improve the standard system,form a market-oriented construction operation and management model,etc.,put forward strategic countermeasures for the
8、 promotion of domestic waste incineration technology in county-level areas.Keywords:SWOT analysis;garbage incineration;county-level areas;application1引言引言根据住建部2022年公布的 2021年中国城乡建设状况公报和2021年城市建设统计年鉴,从2012年到2021年,全国城市生活垃圾无害化处理能力由44.6万吨/日增长到105.7万吨/日,处理能力增加一倍多。然而,与城市快速增长的垃圾无害化处理率相比,县域尤其是村镇垃圾无害化处理处置率相对比
9、较低。2021年,乡、建制镇生活垃圾无害化处理处置率分别只有56.6.5%和75.8%。而城市和县城的无害化处理率已达到99.9%和98.5%。截止2021年底,我国县级市为392个,县城数量为1482个。根据最新的中国城乡建设统计年鉴1,1482个县城中生活垃圾清运量小于100吨/日的县约为424个,约占30%,70%的县域清运量大于100吨/日。随着城市生活垃圾无害化处理能力快速提高,生活垃圾焚烧设施日趋饱和,市场空间增长有限,县域、村镇生活垃圾治理逐步提上了日程,国家主管部委也多次发文,倡导开展县域乃至村镇小型焚烧设施试点。2022年11月,国家发展改革委、住房和城乡建设部、生态环境部、
10、财政部、人民银行等部门联合印发了 关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设的指导意见(发改环资20221746号),提出了6方面19项重点任务,为科学推进小型生活垃圾焚烧处理设施建设指明了方向。垃圾焚烧法是一种高温物理化学处理方法,主要工艺是在垃圾焚烧反应器中,通过供给足够的氧气,将其与被处理的有机废料充分氧化,废物中的有机物质在8001200的高温下氧化、热解而被降解转化为无机物,是一种能够同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。焚烧的目的是尽可能将有机废物进行无害化转化,使被焚烧的物质转变为体积很小的无机或低分子有机物质,尽可能减少新的污染物质特别是气体污染物的产生,同时需要对产生的
11、气体污染物进行处理,以避免造成后续气体污染。垃圾焚烧炉可以从不同的角度进行不同的分类,如按照焚烧室数量可分为:单室焚烧炉、多室焚烧炉;如果根据燃烧烟气和垃圾移动方向的流动关系也可将炉体分为顺流式、逆流式、交流式等。如果按照炉型不同对其进行分类,可将焚烧炉分为固定炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉等2-3,其中机械炉排焚烧炉是国际主流技术4。几种主流的生活垃圾焚烧炉工作原理见表1。表表1生活垃圾焚烧炉主要类型及工作原理生活垃圾焚烧炉主要类型及工作原理Tab.1Main types and working principles of domestic waste inciner
12、ators生活垃圾焚烧炉类型工作原理机械炉排焚烧炉垃圾从进料口流入斜坡式的炉排(炉排被划分为干燥区,燃烧区,燃尽区),于炉排之间的交错运动,垃圾被推到下面,从而使得垃圾在炉子里依次经过(从一个区到另一个区),直到燃烧殆尽。燃烧的气体从炉排的下部进入,与垃圾进行混合;高温烟气经过锅炉的加热表面,生成热蒸汽,并对烟气进行降温,最终由烟气净化设备排放。收稿日期2023-02-14作者简介金璠(1965-),女,安徽合肥人,留德硕士,高级工程师,主要研究方向为环境技术研究与应用。*为通讯作者。广东化工2023年 第6期第50卷 总第488期续表1生活垃圾焚烧炉类型工作原理流化床焚烧炉该炉体是一种多孔分
13、布的板状结构,通过向炉膛中添加大量的石英砂,将石英砂加热至600,然后在炉底吹入200以上的热气,使其沸腾,然后投入垃圾。垃圾和热沙混合后,很快就会被烘干,着火,燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,持续燃烧沸腾,燃尽的垃圾比重大,落入炉底,经水冷却后,粗渣、细渣由分选装置送出厂外,少量的中渣和石英砂则由提升装置送回炉内。回转窑焚烧炉旋转式焚烧炉是一种沿着炉身排列的冷却管道或耐火材料的炉子,它的结构是水平的,并且稍微倾斜。在炉体不间断运转的情况下,炉体内部的垃圾充分燃烧,并在一定程度上向炉体倾斜的方向移动,直到完全烧光,排出炉体。热解气化焚烧炉采用可控空气氧化技术Controlled Air Oxida
14、tion,简称CAO技术。垃圾进入焚烧厂后,首先进入1号燃烧室,在缺氧环境下加热至600左右,生成的可燃气体再次进入二级燃烧室,不能燃烧或不能分解的部分以灰渣形态从一号燃烧室排放。可燃气体进入第二室后,在860的高温下充分燃烧,通过高温烟气的燃烧,使锅炉产生水蒸气。烟气经过净化后,通过烟道排放到大气中。脉冲抛式炉排焚烧炉垃圾经自动供料器送至焚化炉的干燥机进行烘干,再送至第一级炉排,经高温挥发、裂解,炉排由脉冲式空气动力系统驱动,将垃圾逐级地抛入下一段炉排中,这时,高分子物质发生裂解,其它物质开始燃烧。这样,直到燃烧殆尽,才会进入渣池,通过自动除渣装置排放。助燃气体从炉内的气孔进入,与垃圾混合燃
15、烧,并将其悬浮在半空。挥发和分解后的物料在二级燃烧室内进行再分解、燃烧,未燃尽的烟尘则进入三级燃烧室进行充分燃烧;高温烟气由锅炉的受热面对蒸汽进行加热,同时烟气经冷却后排放。SWOT分析最早由美国旧金山大学韦里克教授于20世纪80年代初提出。所谓SWOT分析法,就是将与研究对象密切相 关 的 各 种 主 要 内 部 优 势 因 素(Strengths)、劣 势 因 素(Weaknesses)、发 展 机 遇 因 素(Opportunities)和 挑 战 因 素(Threats),通过对这些问题的研究,将这些问题按照一定的顺序,按照矩阵的方式进行排序,再利用系统的分析,将这些因素结合在一起,形
16、成一套适合自己的策略。SWOT分析的基本思路是:在充分把握企业内部的优势、劣势和外部环境的机遇与挑战的同时,制订出适合于竞争主体未来发展的策略,充分发挥自身的优势、克服自身的不足、抓住机遇、化解危机。这是一种分析企业内部的微观环境的重要方法。国内学者已将SWOT评价用在矿产资源、水资源管理以及城市规划等多个方面5-8。本文针对垃圾焚烧技术在县域的应用,基于SWOT分析法分别从优势、劣势、发展机遇和面临的挑战四个方面分析,并从工艺技术、安全性和评价指标三个方面提出建议。2 SWOT分析结果分析结果2.1优势与劣势如前所述,垃圾焚化是一项高温热处理工艺,通过高温氧化和热解,使垃圾中的有害和有毒有机
17、物被高温氧化、热解,达到无害化、减量化和资源化的目的。燃烧是为了使垃圾尽量变成无害的,同时尽量减少新的污染物的产生,并采取适当的措施防止二次污染。对于大、中型垃圾焚烧炉,可同时达到减量、彻底焚毁垃圾中有毒物质、再循环利用燃烧产生的热量。2.1.1优势分析(1)有效利用空间:焚烧过程完成后,剩余垃圾的总质量可减少85%,而其体积可减少95%。在场地有限或垃圾填埋场已满的地区,这种减容、减量效果非常重要;(2)二次污染小:传统的垃圾填埋方式会产生大量的垃圾渗滤液,这是一种高浓度的有机废水,有机物和氨氮浓度高,含有大量的重金属、无机盐和挥发性有机化合物,如果控制不当就会污染地下水。垃圾焚烧可以有效规
18、避地下水污染的问题,其技术成熟,可保证燃烧过程处于最佳工况,二次污染小;(3)资源再利用:垃圾焚烧炉在高温下燃烧垃圾,可以进行发电或者供热,蒸汽发生器产生的电能可以分配到电网上。全世界已有生活垃圾焚烧厂超过2100座,年焚烧生活垃圾量约2.3亿吨,绝大部分分布于发达国家,其中生活垃圾焚烧发电项目约1200个。2010年我国投产运行的垃圾焚烧厂104座,到2020年6月,我国垃圾焚烧厂的数量已达到455座,增加了三倍以上,生活垃圾焚烧处理量由2300万吨/年增加到1.46亿吨/年。截至2019年底,垃圾焚烧发电累计装机容量达到了1202万千瓦9。(4)无害化彻底:垃圾焚烧是高温反应,高温燃烧可以
19、使垃圾中的有害成分完全分解,焚烧的烟气可以通过烟气净化系统的处理达到排放要求;(5)减少垃圾运输成本:垃圾焚烧厂可以位于产生垃圾的地方附近,这降低了生活垃圾的运输成本,选址也相对容易。2.1.2劣势分析(1)焚烧厂成本高:建设焚烧设施需要进行现场调研、获取许可证、建筑材料、劳动力、设备装置和当地基础设施改造(包括提供水、电、道路通道等),这些将带来巨大成本。从长远来看,他们可以通过减少垃圾填埋场的需求,帮助减少垃圾处理对环境的影响,从而为城市、县或社会节省资金。但对于预算紧张的地方政府,投资建设垃圾焚烧发电厂是一笔不小开支;(2)有毒污染物排放:现代垃圾焚烧厂已将其重金属和二噁英等有毒物质的排
20、放量降至最低,但排放仍然存在,二噁英、汞和砷等物质在任何程度上对人类或动物都不完全安全。担心有毒污染是垃圾焚烧项目建设受阻的主要原因之一。此外,垃圾焚烧产生的焚烧飞灰为危险废物,通常采用填埋处置,但占用大量土地资源且存在二次污染隐患10。(3)机会成本:在垃圾分类不断推进和完善的情况下,通过垃圾分类收集可以回收有价值的物品,如:餐厨垃圾也可以采取堆肥、厌氧发酵等方式生产肥料、生物能源(生物柴油、沼气等)等有价值的副产品,塑料、废纸等有机物也可以回收利用。在这种情况下,垃圾焚烧的原料供应将会遇到挑战。(4)邻避效应:垃圾焚烧发电厂项目的效益受益方为所有民众11,它是公共环境基础设施。但是附近的居
21、民或单位可能因担心建设项目对身体健康、环境质量和资产价值等带来诸多负面影响,从而滋生“此工程我是需要,但不要建在我家后院”的心理,随之采取强烈和坚决的、有时高度情绪化的集体反对甚至抗争行为。所以,经常有群众抵制垃圾焚烧厂建设的新闻报道。2.2机遇与挑战2.2.1机遇分析(1)社会亟待解决的环境问题:我国城市化率不断提高,城镇人口不断增长,处理生活垃圾是政府必须要解决的问题,面对“垃圾围城”现状,焚烧发电技术是垃圾减容、减量最有效的手段。垃圾焚烧不仅能够达到生活垃圾无害化、减量化和资源化的处理要求,而且有较大的处理能力。(2)政策推动:生活垃圾焚烧发电属于国家战略性新兴产业,属于民生项目、公益项
22、目、环保项目、新能源(可再生能源)项目、基础设施项目、循环经济项目、生物质发电项目。国家出台了一系列的政策扶持垃圾焚烧发电产业。2020年以来,国家发改委、住建部等先后发布了城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案和“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划,倡导开展小型垃圾焚烧设施试点示范。2022年5月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见,明确提出“建设与清运量相适应的垃圾焚烧设施,做好全流程恶臭防治”。2022年11月,发改委、住建部等5部委又专门出台了 关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设指导意见,提出分类施策加快提升焚烧处理设施能
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