城市垃圾資源化利用報(bào)告

1、調(diào)研報(bào)告調(diào)研課題：城市垃圾資源化利用 調(diào)研時(shí)間：2015年3月目錄第一章：基本概念梳理第二章：調(diào)研垃圾的主要特征2.1 生活垃圾2.2 建筑垃圾第三章：垃圾資源化利用技術(shù)介紹3.1 填埋處理3.2 焚燒處理3.3 堆肥處理第四章：國外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀第五章：國產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀第六章：行業(yè)發(fā)展方向第一章.基本概念梳理：垃圾一般分類：生活垃圾；工業(yè)垃圾；農(nóng)業(yè)垃圾。 城市垃圾：城市中固體廢物的混合體。生活垃圾：指城市日常生活或?yàn)槌鞘腥粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物 以及法律行政規(guī)定的視為城市生活垃圾的固體廢物。工業(yè)垃圾：乂稱工業(yè)固體廢物，是指在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的各種廢渣、粉 塵及其他廢物等。建筑垃圾（屬于工

2、業(yè)垃圾）：指人們在從事拆遷、建設(shè)、裝修、修繕等建筑業(yè)的 生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的渣土、廢舊混凝土、廢舊磚石及其他廢棄物的統(tǒng)稱。電子垃圾（屬于工業(yè)垃圾）：乂名電子廢物，是指廢棄的電子電器產(chǎn)品、電子電 氣設(shè)備（以下簡稱產(chǎn)品或者設(shè)備）及其廢棄零部件、元器件和國家環(huán)境 保護(hù)總局會(huì)同有關(guān)部門規(guī)定納入電子廢物管理的物品、物質(zhì)。本文研究的城市垃圾主要是生活垃圾和建筑垃圾。生活垃圾清運(yùn)量：指規(guī)定時(shí)間收集和運(yùn)送到垃圾處理廠（場）的生活垃圾數(shù)量。生活垃圾無害化處理率：即通常所稱的“垃圾處理率”，指報(bào)告期生活垃圾無 害化處理量與生活垃圾產(chǎn)生量比率。在統(tǒng)計(jì)上，由于生活垃圾產(chǎn)生量不 易取得，可用清運(yùn)量代替。計(jì)算公式為：生活垃圾

3、無害化處理率=生活垃圾無害化處理量/生活垃圾 產(chǎn)生量義100%。CDM（Clean Development Mechanism清潔發(fā)展機(jī)制）：由1：業(yè)化發(fā)達(dá)國家提供資金 和技術(shù)，在發(fā)展中國家實(shí)施具有溫室氣體減排效果的項(xiàng)目，而項(xiàng)目所產(chǎn)生 的溫室氣體減排量則列入發(fā)達(dá)國家履行京都議定書的承諾。BOT （“建設(shè)一經(jīng)營一轉(zhuǎn)讓”）模式：是基礎(chǔ)設(shè)施投資、建設(shè)和經(jīng)營的一種方式， 以政府和私人機(jī)構(gòu)之間達(dá)成協(xié)議為前提，111政府向私人機(jī)構(gòu)頒布特許，允許 其在一定時(shí)期籌集資金建設(shè)某一基礎(chǔ)設(shè)施并管理和經(jīng)營該設(shè)施及其相應(yīng)的 產(chǎn)品與服務(wù)。TOT（“移交一經(jīng)營一移交”）模式：是國際上較為流行的一種項(xiàng)目融資方式， 通常是指政

4、府部門或國有企業(yè)將建設(shè)好的項(xiàng)目的一定期限的產(chǎn)權(quán)或經(jīng)營權(quán), 有償轉(zhuǎn)讓給投資人，由其進(jìn)行運(yùn)營管理。第二章.調(diào)研垃圾的主要特征2.1 生活垃圾（1）分類：廚余垃圾：如果皮、菜皮、剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉等食品類廢 物及花草等生物類廢棄物?？苫厥绽喊垺⑺芰?、玻璃、橡膠、金屬、紡織品、竹木等 其他垃圾：主要包括除上述幾類垃圾之外的磚瓦瓷、渣土、衛(wèi)生間廢 紙等難以回收的廢棄物。有害垃圾：包括日光燈管、電池、噴霧罐、油漆罐、廢潤滑劑罐、藥 品、藥瓶、涂改液瓶、過期化妝品、一次性注射器等。（2）特點(diǎn)：含水率高，一般為4565%；熱值低，一般在4200kJ/kg左右；有 機(jī)成分高，廚余類有機(jī)生活垃圾部分

5、約占4060%；垃圾中可 回收成分低，約占1025%。2.2 建筑垃圾：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，按照新建施工500600噸/萬平方米，拆遷700012000噸/ 萬平方米的標(biāo)準(zhǔn)推算，近年新建、拆遷產(chǎn)生的建筑垃圾高達(dá)2億噸。目前我國絕 大部分建筑垃圾沒有得到妥善處理，被露天堆放或者不做任何處理的直接填埋。 建筑垃圾同樣具有很高的回收利用價(jià)值。國建筑垃圾技術(shù)創(chuàng)新的方向主要是對大 量磚和混凝土進(jìn)行再加工。第三章.垃圾資源化利用技術(shù)介紹：城市生活垃圾處理以填埋、焚燒.和堆肥處理方式為主這三種主流技術(shù)介紹如下： 3. 1填埋技術(shù)（1）定義：填埋處理是將垃圾填入已預(yù)備好的坑中蓋上壓實(shí)，使其發(fā)生生物、 物理、化學(xué)變化

6、，分解有機(jī)物，達(dá)到減量化和無害化的目的。（2）分類：根據(jù)工程措施是否齊全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)能否滿足來判斷，可分為簡易填 埋場（IV級填埋場）、受控填埋場（III級填埋場）和衛(wèi)生填埋場（I、 II級填埋場）三個(gè)等級。（3）處理工藝:（5）缺點(diǎn)：浪費(fèi)土地資源。垃圾填埋需要極大的空間，因?yàn)楸惶盥竦睦w積 不會(huì)隨著時(shí)間而減小。技術(shù)上很難準(zhǔn)確的操作。填埋體物質(zhì)的不可及性也 給有害物質(zhì)的確定和處理帶來很大的困難。副產(chǎn)品處理成本高。填埋區(qū)滲 漏液的收集和處理成本非常高，并且需要很多能源。后續(xù)管理問題。基于 以上的問題填埋區(qū)必須要有一個(gè)長期的后續(xù)管理，有些填埋區(qū)的后續(xù)管理 甚至長達(dá)500年。（6）衛(wèi)生填埋：對滲濾液

7、及填埋氣體進(jìn)行有效控制的填埋方式衛(wèi)生填埋首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污 染。一般規(guī)要求回填地最低處的標(biāo)高要高出地下水位3.3m以上，并且回填 地的下部應(yīng)有不透水的巖石或粘土層。否則需另設(shè)粘上、瀝青、塑料薄膜 等不透水層。其次，填埋場應(yīng)設(shè)置排氣口，使厭氧微生物分解過程中釋放 出的甲烷等氣體能及時(shí)逸出，避免發(fā)生爆炸。回填后的場地，一般在20 年不宜在其上修建房屋，避免由于回填場不均勻下沉造成的結(jié)構(gòu)破壞，但 可作綠地、農(nóng)田、牧場等使用。2.3 焚燒處理（1）定義：焚燒處理是將垃圾置于高溫爐中，使其中可燃成分充分氧化的過程， 產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖。（2）焚燒廠分級：AAA

8、級，AA級；A級；B級；C級（3）焚燒工藝解析：一座大型垃圾焚燒系統(tǒng)主要由以下部分組成：原始坨W簡易處理供執(zhí) 、發(fā) 電加囪排放及燒爐金屬回收石灰除SO將除塵（布袋或電）前處理/進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、廢熱回收/發(fā)電系統(tǒng)、灰渣處理系 統(tǒng)。前處理/進(jìn)料系統(tǒng)。前處理通過破碎，磁選、篩選、風(fēng)選、分級精篩選，工人 分選等工序，將不燃燒物及不適燃物與可燃物分開，可燃物可制成垃圾衍生燃料 （RDF）o進(jìn)料系統(tǒng)由計(jì)量裝輅，貯存池，吊車，料斗，給料機(jī)等組成。焚燒系統(tǒng)（重點(diǎn)）：焚燒系統(tǒng)為主體工藝部分，由不同類型的焚燒爐組成。目 前焚燒技術(shù)主要分為三類：爐排爐技術(shù)、循環(huán)流化床技術(shù)及其他焚燒技術(shù)（小型 立式

9、爐、小型鏈條爐及熱解爐等）。小型焚燒爐因?yàn)槠錈煔馓幚砉に囅鄬唵危?難以達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，從長期來看，市場份額將逐步減少直至徹底退出。其 中爐排爐與流化床工藝是國外主要采用的兩種工藝，兩者不分伯仲，各有優(yōu)劣。 a.爐排爐工藝優(yōu)點(diǎn)在于：適用于塊狀物料焚燒，對垃圾的前處理要求較低，儲(chǔ)料 上料系統(tǒng)成熟簡單；燃燒過程中，通過爐爐排翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)垃圾的充分燃燒，可 在燃燒過程中添加固體或者液體補(bǔ)燃物料助燃，目前焚燒系統(tǒng)也較為成熟：此 外，爐排爐除渣系統(tǒng)穩(wěn)定；燃燒過程穩(wěn)定，控制簡單。主要劣勢在于：二惡英 的產(chǎn)生溫度在360820c之間，在爐排爐開車和停爐過程中爐溫不可避免地 要經(jīng)過二惡英產(chǎn)生的溫度區(qū)間，由于

10、爐排爐開停車時(shí)間較長，所以這一過程二 惡英排放量較大；同時(shí).,因爐排爐需要機(jī)械裝輅，限制了爐排爐溫度的進(jìn)一步 提升，導(dǎo)致爐排爐一直在二惡英產(chǎn)生的溫度區(qū)間附近工作，在燃燒過程控制不 完全的情況下，二惡英將會(huì)大量產(chǎn)生；此外，爐排爐的燃燒方式也容易導(dǎo)致垃 圾燃燒不充分。b循環(huán)流化床鍋爐焚燒垃圾工藝，是在循環(huán)流化床燃煤鍋爐以及流化床垃圾焚燒 爐的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。如果將垃圾進(jìn)行一定的前處理，包括脫水和粉碎，再輔 助以一定的補(bǔ)燃措施，爐體燃燒溫度可以提高到900C1000C,從而遠(yuǎn)離二惡 英產(chǎn)生區(qū)間；同時(shí).，流化床開停車迅速，操作過程可以更大程度地避免二惡英 產(chǎn)生；此外，流化床燃燒方式是垃圾燃燒最為徹底的

11、方式之一，單體設(shè)備處理 量較大。但是與爐排爐相比，循環(huán)流化床控制系統(tǒng)較復(fù)雜，前處理要求較為嚴(yán) 格，除渣及粉塵回收裝貉較復(fù)雜；操作過程氣流量較大，會(huì)形成對爐體耐火層 的沖刷，滿負(fù)荷操作時(shí)間低于爐排爐。廢氣處理系統(tǒng)：焚燒尾氣中含有多種有害成份，造成二次空氣污染，主要成份 有：粉塵、二嗯英、酸性氣體、重金屬。廢氣處理系統(tǒng)主要設(shè)備技術(shù)有：文氏洗滌器、靜電吸塵器、布袋防塵器、濕式洗 氣、干式洗氣塔等，近來多采用干式或半干式洗氣塔或不同類型的氣體凈化裝 谿，配合布袋除塵器為主體設(shè)備的工藝。目前已開發(fā)出以去除二惡英NCx, SOx, HQ等酸性氣體的工藝。廢熱回收/發(fā)電系統(tǒng)：回收廢熱可包括三種主要工藝，水冷

12、卻型，半廢熱回收 型和全廢熱回收型三大類。回收的廢熱用于生產(chǎn)低壓和高壓蒸氣。如果設(shè)置汽 電共生系統(tǒng)，可進(jìn)行發(fā)電。主要設(shè)備有余熱鍋爐，高壓蒸汽缸，渦輪發(fā)電機(jī)以 及輔助配套設(shè)備?；以幚硐到y(tǒng)。垃圾焚燒灰渣可分為細(xì)渣、底灰、鍋爐灰、飛灰等。（4）優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，減容、減量效果好（焚燒后的殘?jiān)w積減少90%以上， 重量減少80%以上），處理徹底，同時(shí)焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電 可以實(shí)現(xiàn)垃圾的能源化。（5）缺點(diǎn)：由于垃圾含有某些金屬，焚燒氣體具有很高的毒性，容易產(chǎn)生二 次環(huán)境污染；建設(shè)投資巨大，經(jīng)濟(jì)效益不夠理想，每處理100噸/ 日垃圾的建設(shè)成本通常在4千萬元以上，而在多數(shù)情況下，焚燒所產(chǎn) 生的電能價(jià)

13、值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期的銷售額給當(dāng)?shù)卣粝戮揞~虧損；運(yùn) 行成本高。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則，必須添 加助燃劑，這將使運(yùn)行費(fèi)用增高使得一般城市難以承受。3.3堆肥處理（1）定義：堆肥處理是利用微生物分解垃圾有機(jī)成分的生物化學(xué)過程。（2）分類：根據(jù)堆肥原理，可分為厭氧分解與好氧分解兩種。厭氧分解需在嚴(yán) 格缺氧條件下進(jìn)行，厭氧微生物分解生長較慢，故不多用。好氧分 解過程可同時(shí)產(chǎn)生高溫，殺滅病蟲卵、細(xì)菌等，我國主要采用好氧 分解法。（3）技術(shù)解析：堆肥處理的關(guān)鍵在于提供一種使微生物活躍生長的環(huán)境，以加 速其致菌分解過程，使之達(dá)到穩(wěn)定。堆肥主要受廢物中的養(yǎng)分、（4）優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)、投資成

14、本適中；技術(shù)簡單；有機(jī)物分解后可作為肥料 再利用。（5）缺點(diǎn)：對垃圾分類要求很高，因可分解的只是有機(jī)成分適用對象是廚余 垃圾如剩飯剩菜和水果皮等，不能處理不可腐爛的有機(jī)物和無機(jī)物, 因此減容、減量及無害化程度低，僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底 解決垃圾問題，往往與其他處理方法綜合使用。有氧分解過程易 產(chǎn)生滲漏液和臭味污染。第四章.國外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀4.1技術(shù)應(yīng)用西歐國家在垃圾處理技術(shù)上處于世界領(lǐng)先地位（如德國等國），而北歐（如瑞 士、丹麥等國）也在迅速發(fā)展。目前歐洲各國使用的技術(shù)主要有：衛(wèi)生填埋技術(shù)、 焚燒技術(shù)、堆肥（生化）技術(shù)和分類回收利用技術(shù)。由于垃圾組分具有復(fù)雜性、 多變性和地域差異性等特點(diǎn)，因

15、而，各種方式在不同國家的構(gòu)成比例有所差異。（1）衛(wèi)生填埋：由于填埋技術(shù)無法解決垃圾滲濾液的問題，以及該技術(shù)無害化 程度低，目前應(yīng)用占比15%-35%左右。（2）焚燒處理：目前歐洲國家大約有20%-40%左右的垃圾通過該方法得到有效 處理。其士垃圾焚燒率為80%,日本、丹麥垃圾焚燒率在70%以上。預(yù)計(jì)將來垃 圾焚燒技術(shù)仍會(huì)繼續(xù)得到發(fā)展。（3）有機(jī)堆肥：目前，國外生活垃圾堆肥廠數(shù)量總體呈下降趨勢，但市場前景 仍被看好。（4）回收及循環(huán)利用：該方法被歐洲其至世界各國廣泛接受，應(yīng)用前景非常廣 闊。在瑞士鋁制品的回收利用率在90%以上。北京上海江蘇浙江廣東“十二五”期間，全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建

16、設(shè)總投資約2636億元。 其中：無害化處理設(shè)施投資1730億元（含“十一五”續(xù)建投資345億元），占 65.6%；收運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)體系建設(shè)投資351億元，占13.3%；存量整治工程投資211億 元，占8.0%；餐廚垃圾專項(xiàng)工程投資109億元，占4.1%：垃圾分類示工程投資 210億元，占8.0%：監(jiān)管體系建設(shè)投資25億元，占1.0%。“十二五"生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)投資單位：億元地區(qū)盛盤續(xù)建 處理設(shè)施露餐廚 處理設(shè)施存治分類 轆管系 監(jiān)體總投資1385345351109211210252636匕京86.21.607.320301.5146.690.83.812.10.9951.2122.8江蘇

17、88.81215.74.46.851.6134.3浙江58.426.255.84.5102.5112.4159.842.32113.223102.1271.4第六章.行業(yè)發(fā)展方向6.1 垃圾焚燒發(fā)電是垃圾處理最有潛力的方式焚燒處理的技術(shù)介紹已在第三章中進(jìn)行介紹，本節(jié)主要圍繞焚燒處理的運(yùn)作及最 新動(dòng)態(tài)進(jìn)行介紹。6.1.1 焚燒技術(shù)在國外最先利用垃圾發(fā)電的是德國。1965年，西德就已建有垃圾焚燒爐7臺(tái)，垃圾焚 燒量每年達(dá)7.8105噸，法國共有垃圾焚燒爐約300臺(tái)，可將城市垃圾的40%以 上處理掉。巴黎有4個(gè)垃圾焚燒廠，年處理量170萬噸，占全市垃圾總量的90%, 口收的能量相當(dāng)于20萬噸石油，供

18、蒸汽量占巴黎市供熱公司總量的三分之一。6.1.2 我國規(guī)劃（1）地區(qū)布局以“長三角”和“珠三角”為主（2）未來建設(shè)速度將超預(yù)期一一在我國垃圾填埋占比超過70%,但、等地面 臨垃圾填埋場土地資源缺乏的問題，垃圾焚燒廠建設(shè)速度可能超預(yù)期。（3）處理規(guī)模大型化趨勢明顯一一新建的垃圾焚燒廠建設(shè)規(guī)模普遍大于600噸/ 日，我國大中城市新建的焚燒廠處理規(guī)模常在1000噸/日及以上。（4）焚燒爐技術(shù)：以爐排爐為主6.1.3 垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的垃圾發(fā)電設(shè)備提供商、下游的垃圾發(fā)電廠建設(shè)方和運(yùn) 營方（BOT模式）。6.1.3.1 下游：垃圾發(fā)電廠垃圾發(fā)電廠的營運(yùn)模式：以BOT為主，垃圾發(fā)電的建

19、設(shè)和運(yùn)行不能照搬傳統(tǒng) 電廠的模式，而要針對垃圾發(fā)電的特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施。在我用BOT方式吸引國外企業(yè)投資。從事垃圾發(fā)電的投資商主要分為三類。第一類是政 府主導(dǎo)型的運(yùn)營公司，由地方政府出資建立垃圾發(fā)電項(xiàng)目，公司作為政府 建設(shè)這一項(xiàng)目的平臺(tái)。第二類是專業(yè)投資運(yùn)營公司，引進(jìn)其他人的技術(shù)、 專注于BOT模式建設(shè)運(yùn)營垃圾發(fā)電項(xiàng)目的企業(yè)，以運(yùn)營管理為主。第三 類是工程投資運(yùn)營公司，使用自己開發(fā)的技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)，對垃圾發(fā) 電項(xiàng)目提供從工程建設(shè)到運(yùn)營管理服務(wù)的企業(yè)，以工程建設(shè)為主。（1）政府主導(dǎo)型的運(yùn)營公司介紹公司簡介主要工程是國內(nèi)垃圾處理市場上唯個(gè)成功從旗 府環(huán)衛(wèi)事業(yè)轉(zhuǎn)型成為盈利型的、參與市 場競爭的國

20、有獨(dú)資公司是城頭控股的全上誨環(huán)境集團(tuán)資子公司，主要從事生活垃晟陸上中轉(zhuǎn)運(yùn)上海江橋、聚圳寶安白能胡均松焚燒輸、焚燒發(fā)電及衛(wèi)生填埋等業(yè)務(wù)，目前提 有上海、南京、成都、毅、寧翳多個(gè) 國內(nèi)大中型城市的職項(xiàng)目泰達(dá)環(huán)保中國押埃保護(hù)公司上海浦東發(fā)展復(fù)團(tuán)天津雙港垃圾焚燒發(fā)電廠是泰達(dá)股份的子公司，日天津泰達(dá)股份有 限公司和天津市環(huán)衛(wèi)設(shè)計(jì)院共同投資昵 的專11性環(huán)保企11，公司旗下有6冢垃坂 處理公司重點(diǎn)姓活垃艘殿電和汽水處理廠活免于化發(fā)電項(xiàng)目豌行投資，與國際知名北京阿蘇衛(wèi)生后坊裝焚殿電廠項(xiàng)目專業(yè)公司廣泛合作開發(fā)浦東御花鞭市南斕坊嬤皂上海曲東發(fā)展集團(tuán)扣意大利英波基洛國向 基礎(chǔ)設(shè)施投資有齦公司合資，逆行垃笫發(fā) 且廠的投資和建段（2）專業(yè)投資運(yùn)營公司介紹公司簡介主要工程法國威立雅威立雅環(huán)境集團(tuán)主營4項(xiàng)業(yè)務(wù)： 水務(wù)、廢棄物、能源和交通在 垃±0發(fā)電和危險(xiǎn)廢物處理方面, 威立雅環(huán)境服務(wù)是亞洲市場的 領(lǐng)導(dǎo)者。上海江橋垃埃焚燒發(fā)電廠金州環(huán)境金州環(huán)境股份有限公司與北京 城建集團(tuán)在華投資設(shè)立的中外 合資企業(yè)金州工程公司已形成 以城市供水.、污水處理和固體 廢棄物處理為主的業(yè)務(wù)格局北京高安屯垃圾焚燒處理項(xiàng)目光大國際中國光大國際（