你的位置:首頁 > 新聞動態 > 專題報道

回憶垃圾焚燒百年史

2017-5-18 15:41:14??????點擊:

百年來,焚燒作為一種處理垃圾的專用技術,已經成為許多發達國家和地區處理城市生活垃圾的主要方式。隨著科學技術的不斷進步,焚燒設備經過百年來全球環保界科研人員一代代的研制、創新,已從原來的落后狀態發展成為運用高科技手段、機電光氣一體化的新一代垃圾焚燒設備。

1896年,德國漢堡建立了人類歷史上的第一座垃圾焚燒廠。從此,人類開始了對垃圾進行科學處理、資源化利用的新里程。

100年來,焚燒作為一種處理垃圾的專用技術,已經成為許多發達國家和地區處理城市生活垃圾的主要方式。據不完全統計,截至2006年全世界有各種類型的垃圾焚燒廠2100余座(其中有1000多座帶發電裝置),年焚燒生活垃圾總量達1.65億t。

隨著科學技術的不斷進步,焚燒設備經過百年來全球環保界科研人員一代代的研制、創新,已從原來的落后狀態發展成為運用高科技手段、機電光氣一體化的新一代垃圾焚燒設備。

垃圾焚燒是產業革命的產物

地球上的68億人口為了生存,每天要攝取食物和水,進行新陳代謝,就要產生生活廢物。與此同時,現代工業消耗的自然資源和由此排放出來的工業廢物,也在改變著地球上的物質循環格局。其結果人類在生存。生活和生產過程中“制造”出來的廢物全部堆積在人類的生活圈——地球上,由廢物引起的問題造成對地球生態文明的災難性威脅!

類歷史上最早的垃圾處理出現在英國。隨著產業革命的興起,英國的城市人口急劇增加,大量農民流入城鎮并出現了城市化進程。如果說1790年農村城鎮人口之比是2:1的話,到了1831年,由于采煤和煉鐵工業的飛速發展,這個人口比例正好顛倒了過來。其結果就是城鎮無節制地膨脹起來,市民們居住在密集的空間里,生活垃圾、污水和糞便弄臟了城市的土地、水源和空氣。傳染病隨之而來。在這種情況下,英格蘭政府為了改善環境衛生狀況,于1848年首先制定并實施了《公共衛生法》,英格蘭各地建立了公共衛生局,并開始把垃圾集中起來之后送到離居住地較遠的地方堆放或填埋。這就是世界上最早的垃圾填埋處理。

城市里的生活垃圾、糞便、污水與飲用水供應系統往往形成環狀聯接,因而填埋方法不當可能引發傳染病的蔓延。1890年以后,以法國細菌學家巴斯德和德國細菌學家郭霍的研究為基礎的細菌學的誕生,讓人們陸續弄清了歐洲許多傳染病的病原、傳播途徑及其防治辦法,由此推動了垃圾焚燒法的出現。

1896—1898年在德國漢堡和法國巴黎先后建起了世界上最早的垃圾焚燒處理廠。可以說,垃圾焚燒是產業革命的產物,也是垃圾處理現代化的開始。

人類進入20世紀以后,一直到70年代,在世界范圍內垃圾處理一直處于填埋、焚燒、堆肥三足鼎立的格局。到了70年代以后,對垃圾處理提出更高的要求,即任何一種垃圾處理方式都要擔負起防治大氣污染、水污染和土地污染的功能,垃圾處理廠逐步上升為一種環境保護設施。20世紀90年代,人們面對全球性的日益嚴重的環境污染和資源枯竭,重新審視人類經濟方式,舉起“可持續發展”的大旗。從此,以德國(從1994年10月開始實施《循環經濟的促進和廢物處理法》)為代表的發達國家吧垃圾定位為資源,并用法律形式確定了循環經濟的優先順序。

即:①減少廢物的產生;②資源回收利用及焚燒;③最終處置。這也說明當代經濟發達國家垃圾焚燒處理的定位和作用。

垃圾焚燒方式解決了傳統的垃圾“收集——運輸——填埋”方式無法解決的問題,并把其工藝流程變成垃圾“收集——運輸——焚燒(中間處理)——填埋”方式。其主要原因之一是在餐廚日常生活消費垃圾中含有農藥、獸藥、人工食品添加劑、持久性有機污染物及其他有害物質,如果這些物質不經任何處理直接進入填埋場,后患無窮。另,把垃圾當做資源利用,是我們這個時代的要求。很多國家已把垃圾定為“新能源”,通過垃圾焚燒發電或回收熱解,不僅回收能源,而且它屬于生物質能源??傊?,焚燒方式是實現資源化、無害化、減量化最徹底的處理方式。

焚燒技術發展經過三個階段

焚燒技術作為一種以高溫燃燒為手段的固體廢物處置方法的應用可以追溯到人類文明的早期。古人類在雷電引起的森林大火中學會了熟食和把燃燒后的植物灰作肥料,這種刀耕火種時期的燒荒即可視為焚燒應用的一例。

《圣經》里有古代以色列人焚燒處理垃圾的記載。根據霍利·比爾介紹,約在公元前1000年,耶路撒冷的垃圾運送到基德隆河焚燒,燒完的灰燼撒在附近的墓地上或撒放在伯利恒地區。但焚燒作為一種處理生活垃圾的專用技術,其發展歷史和其他垃圾處理方法相比短得多,大致經歷了三個階段:萌芽階段、發展階段和成熟階段。

萌芽階段

萌芽階段是從19世紀80年代開始到20世紀初。1874年和1885年,英國諾丁漢和美國紐約先后建造了處理生活垃圾的焚燒爐。1896年和1898年,德國漢堡和法國巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚燒廠,開始了生活垃圾焚燒技術的工程應用。其中漢堡垃圾焚燒廠被譽為世界上第一座城市生活垃圾焚燒廠,由于技術原始和垃圾中可燃物的比例低,在焚燒過程中產生的濃煙和臭味對環境的二次污染相當嚴重,直到20世紀60年代垃圾焚燒并沒有成為主要的垃圾處理方法。

但在此期間,垃圾焚燒技術得到了相當的改變,其爐排、爐膛等方面的技術逐漸有了現在的形式。德國威斯巴登市于1902年建造了第一座立式焚燒爐,此后在歐洲各國又出現各種改進型的立式焚燒爐。與此同時,隨著燃煤技術的發展,焚燒爐從固定爐排到機械爐排,從自然通風到機械通風,人們先后開發和應用了階梯式爐排、傾斜爐排和鏈條爐排以及回轉式垃圾焚燒爐。

發展階段

從20世紀初到20世紀60年代末,生活垃圾焚燒技術進入發展階段。在西方發達國家,隨著城市建設規模的擴大,城市生活垃圾產量也快速遞增,原來的垃圾填埋場已經飽和,垃圾焚燒減量化水平高的優勢重新得到了高度重視。

成熟階段

自20世紀70年代以來,隨著煙氣處理技術和焚燒設備高新技術的發展,促進垃圾焚燒技術進入成熟階段,能源危機引起人們對垃圾能量的興趣。隨著人們生活水平的提高,生活垃圾中可燃物、易燃物的含量大幅度增長,這就提高了生活垃圾的熱值,為這些國家應用和發展生活垃圾焚燒技術提供了先決條件。這一時期垃圾焚燒技術主要以爐排爐、流化床和旋轉窯式焚燒爐為代表。

焚燒已經成為許多發達國家處理城市生活垃圾的主要方式。在資源相對緊張的日本、瑞士、盧森堡和新加坡等國焚燒的比例都已經超過了填埋。

垃圾焚燒技術的發展也和其他事物一樣,都是從低級向高級發展,由落后向先進演化的。焚燒爐技術發展到現階段,爐型已從單一爐向多樣化方向發展,爐型種類繁多,如機械爐排式焚燒爐已從過去的固定式焚燒爐發展成為移動式焚燒爐,移動方向多種多樣,有逆動式、往復式、滾動式等。燃燒時間也由間歇式發展成為半連續式及全連續式運轉。最大爐的處理能力為1200t/d。原始的焚燒爐不配備防治二次污染設備,現代化垃圾焚燒設備防治二次污染的能力大大提高,技術已經很完善,如采用干、濕式凈煙設備,脫硫設備,袋式除塵設備及殘渣的固化設備等,有效防治了二次污染的發生。

近年來,有害氣體中呋喃、二噁英等的防治技術也有了新的突破。焚燒設備的運行管理也從過去的人工方式、半機械化方式發展成為機械化方式、全自動化方式,以及目前的全電腦化控制方式,整個焚燒過程包括進料、燃燒、除塵、排渣、測試等工序全部由微機自動控制。焚燒設施也由過去的公益性設施發展為具有發電、供熱、區域性供暖制冷等能力的效益型設施。隨著科學技術的不斷進步,焚燒設備經過一代代的創新,已從原來的落后狀態發展成為運用高科技手段的新一代垃圾焚燒設備。

垃圾焚燒應用現狀

焚燒法處理城市生活垃圾已有100多年歷史,但出現有控制的焚燒(煙氣處理、余熱利用等)只是近幾十年的事。目前,研究方向主要是提高垃圾焚燒發電效率。垃圾焚燒產生大量潛在的能源,回收發電是其資源化的主要途徑之一。發達國家利用垃圾焚燒發電的比例逐步提高。進入20世紀90年代,由于全球經濟的飛速發展和城市生活垃圾處理技術的不斷提高,各國城市生活垃圾處理方式都以焚燒為主。其中日本和歐美等發達國家處于領先地位。

美國經濟發達,生活水平高,垃圾數量大,垃圾成分中可再生利用比例極高。美國已將城市生活垃圾處理的主要方式從填埋轉向焚燒,甚至花費重金將填埋場垃圾挖出重新處理。美國從20世紀80年代起,政府投資70億美元,興建了90座焚燒廠,年總處理能力3000萬t。目前最大的垃圾發電廠已經在底特律市建造,日處理垃圾量4000t,發電量65MW。34個州的地方政府從1985年起,在15年內投資150億美元興建城市垃圾能源化工廠,并可望從中收益40億美元。目前,美國已建大中型垃圾焚燒制能廠402座。

日本產生的垃圾數量很大,1994年達5000萬t,人均日產生垃圾1.1kg以上。目前日本是世界上擁有垃圾焚燒廠最多的國家,至1996年全國有垃圾焚燒廠1854座,大城市的垃圾焚燒廠規模都在600t/d以上,并帶有發電設備,全國垃圾焚燒處理總量為5.2萬t,占垃圾總量的73%。如東京都市有13座垃圾焚燒廠,1984年共發電3億多度,收入11億日元以上,同時還為小區供熱及居民福利設施提供熱水。

德國每年產生垃圾近3000萬t,垃圾問題很突出。德國是世界上最早進行垃圾焚燒技術研究開發的國家。目前已有50余套從垃圾提取能量的裝置及10多家垃圾發電廠,并且用于熱電聯產,有效地對城市進行供暖或提供工業用蒸汽。1965年聯邦德國垃圾焚燒爐只有7臺,年處理垃圾71.8萬t,可供總人口14%的居民用電,至1985年,焚燒爐已增至46臺,年處理垃圾800萬t以上,占垃圾總數的30%,可供總人口34%的居民用電。柏林、漢堡、慕尼黑等大型城市中,民用電的10%--17%來自垃圾焚燒。1995年德國垃圾焚燒爐達67臺,受益人口德比例增加到50%。

到1996年,法國共有垃圾焚燒爐約300臺,可處理城市垃圾的40%以上。巴黎有4座垃圾焚燒廠,年處理量170萬t,占全市垃圾總量的90%,回收的能量相當于20萬t石油,供蒸汽量占巴黎市供熱公司總量的1/3。

如今中國現在也加快腳步進入焚燒應用先進行列,如深圳生活垃圾焚燒發電廠擬定于2020年開始運行的項目將是世界上最大的垃圾焚燒發電廠項目之一,建成后每天能焚燒5000噸生活垃圾,約是深圳市(1080萬居民、1800多萬總人口)一年產生垃圾總量的三分之一。

德州群峰機械制造有限公司專業生產各種垃圾壓縮、分選設備,是該行業的龍頭企業!