很長(zhǎng)的一段時(shí)間里,垃圾成為了困擾城市發(fā)展一大問(wèn)題。而今,這些令我們頭疼不已的垃圾,卻搖身一變成為了發(fā)電的原材料。
(資料圖片僅供參考)
2021年,中國(guó)最大的垃圾發(fā)電廠于黃埔福山區(qū)落成,一年內(nèi)可以解決300萬(wàn)噸垃圾,年發(fā)電量15億千瓦時(shí),再次刷新了世界記錄。不得不感嘆,中國(guó)在垃圾發(fā)電領(lǐng)域真的太牛了!
隨著經(jīng)濟(jì)和城市的發(fā)展,垃圾的排放量也在與日俱增。不少城市每天都要處理和解決大量的垃圾,以防出現(xiàn)“垃圾圍城”的困境。
事實(shí)上,垃圾中包含了不少的能量,填埋、傾倒等處理往往還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染問(wèn)題,如何將垃圾廢物再利用,成為各國(guó)在解決垃圾問(wèn)題時(shí),主要思考的方向。
其中,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)研發(fā),是未來(lái)發(fā)展的大勢(shì)。
現(xiàn)階段,我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)居于世界領(lǐng)先地位。相關(guān)的垃圾發(fā)電廠也已經(jīng)建成投產(chǎn),例如位于我國(guó)廣州的黃埔福山區(qū),世界上最大的垃圾發(fā)電廠,年消耗300多萬(wàn)噸垃圾,還全程不需要煤炭的參與,年發(fā)電量突破15億。這一成績(jī),刷新了世界記錄,讓各國(guó)艷羨不已。
而他的出現(xiàn)也隨之帶來(lái)一系列問(wèn)題,如垃圾發(fā)電究竟是什么?發(fā)電過(guò)程中是否清潔環(huán)保?如果想要大規(guī)模推廣,是否有可能?
垃圾發(fā)電的原理非常的簡(jiǎn)單,首先通過(guò)特殊的焚燒鍋爐對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理,焚燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱能,之后在專(zhuān)業(yè)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組中,完成熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能的操作。
這樣的發(fā)電形式誕生于上個(gè)世紀(jì)的歐美,彼時(shí)歐美國(guó)家為了解決城市垃圾污染等問(wèn)題,開(kāi)始致力于研究焚燒垃圾發(fā)電,并由此興建了一批垃圾發(fā)電站。
自上個(gè)世紀(jì)70年代開(kāi)始,經(jīng)歷了蓬勃發(fā)展30年后,時(shí)間的車(chē)輪來(lái)到了21世紀(jì),此時(shí)全球已經(jīng)興建了大大小小的垃圾焚燒發(fā)電站1000多個(gè)。
和歐美國(guó)家相比,我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)起步相對(duì)較晚。近些年我國(guó)高度重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,投入一定量的人力和物力扶持該產(chǎn)業(yè),使得技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
例如,我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電關(guān)鍵之一的垃圾焚燒爐,我們已經(jīng)由原來(lái)的固定爐進(jìn)化為循環(huán)流化床鍋爐,這一技術(shù)革新讓很多西方國(guó)家都贊不絕口。
想要進(jìn)行垃圾發(fā)電,首先就需要對(duì)垃圾進(jìn)行處理。隨著垃圾分類(lèi)的推廣,我們垃圾中包含了一般垃圾,廚余垃圾,還有一些可回收利用垃圾。對(duì)于可回收利用的垃圾,如果將他們都送去焚燒真的太浪費(fèi)了。
因此,我們通常處理方法是將他們從垃圾大軍中分離出來(lái),投入新一輪的生產(chǎn)利用,剩下了一部分已經(jīng)沒(méi)有任何回收利用價(jià)值的,我們才會(huì)拿來(lái)發(fā)電。
在這一部分的垃圾中有一部分是可燃燒的,也有一部分是屬于不可燃燒的。針對(duì)他們,我們也提出了兩種不同的發(fā)電方式。
對(duì)于可以燃燒且沒(méi)有再回收利用價(jià)值的垃圾,我們先進(jìn)行打碎處理,將它們制成干燥外形酷似煤球的球體,我們將其稱(chēng)為燃燒球。
這些燃燒球再先進(jìn)機(jī)器的引導(dǎo)下,進(jìn)入特殊的高溫焚燒爐內(nèi),高溫焚燒可以產(chǎn)生熱能將水變?yōu)楦邷卣羝缶褪钦羝麢C(jī)的原理,高溫蒸汽帶動(dòng)渦輪機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
對(duì)于那些無(wú)法燃燒或者難以燃燒的物質(zhì)和垃圾,則需要特殊的生物化學(xué)處理。在經(jīng)歷發(fā)酵/厭氧、干燥脫硫等方法技術(shù)處理之后,垃圾會(huì)產(chǎn)生甲烷氣體。
甲烷是一種可燃燒的氣體,燃燒之后轉(zhuǎn)化為的高溫蒸汽,同樣也可以帶動(dòng)渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),使得發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
就這樣在短短幾個(gè)小時(shí)內(nèi),我們將大量的,原本可能危害我們環(huán)境的垃圾轉(zhuǎn)化成為發(fā)電的基礎(chǔ)材料,產(chǎn)生大量的電力輸送到千家萬(wàn)戶,滿足人們?nèi)粘Ia(chǎn)和生活所需。
但無(wú)論是何種方法,他們所經(jīng)歷的第一步都是垃圾回收和分類(lèi)處理。因此,如果想要提高垃圾發(fā)電的效率,每個(gè)城市公民應(yīng)該積極遵循城市垃圾分類(lèi)規(guī)范,自覺(jué)進(jìn)行垃圾分類(lèi)。
物質(zhì)生活水平的提高,讓人們產(chǎn)生垃圾的頻次正逐步上升,關(guān)于垃圾的環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)受到各國(guó)的重視。當(dāng)填埋、傾倒、出口等各種方式均告失敗之后,如何科學(xué)環(huán)保的處理垃圾,成為亟待解決的問(wèn)題。
據(jù)悉,我國(guó)城市每年所產(chǎn)的垃圾量就已經(jīng)突破了1萬(wàn)億噸,由此產(chǎn)生處理、轉(zhuǎn)運(yùn)的費(fèi)用超過(guò)300億元。如果這些可以就地進(jìn)行處理發(fā)電,不僅節(jié)省了一部分處理費(fèi)用,同時(shí)也減少垃圾占用空間,以及其堆聚在一處的環(huán)境污染問(wèn)題。
此外,它每年所產(chǎn)生的電力,可以直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)收益作用于人民生產(chǎn)生活。從經(jīng)濟(jì)角度上看,垃圾發(fā)電可以說(shuō)是百利而無(wú)一害。
通過(guò)垃圾實(shí)現(xiàn)發(fā)電創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,固然是好。如果它會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染,加劇全球變暖問(wèn)題。這種好便需要重新思量。這也是我們?cè)谕菩心撤N廢物處理中,所關(guān)注的核心問(wèn)題。
焚燒垃圾相信很多朋友都見(jiàn)過(guò),其中所產(chǎn)生的滾滾濃煙,嗆人的味道等,讓很多人印象深刻。傳統(tǒng)的焚燒手段,十分的簡(jiǎn)單粗暴,這也是人類(lèi)與城市垃圾對(duì)抗中,最為直接的處理方式。
事實(shí)上,簡(jiǎn)單的焚燒不僅會(huì)產(chǎn)生顆粒污染物,重金屬,酸性氣體,部分劇毒的有機(jī)污染物,灰渣、粉塵等,都嚴(yán)重的破壞土地。
在這些物質(zhì)中,以二惡英最受人們關(guān)注。這種物質(zhì)可以長(zhǎng)時(shí)間的停留在食物鏈中,對(duì)人體等動(dòng)植物產(chǎn)生深刻的影響,是國(guó)際公認(rèn)的致癌物質(zhì)之一。
如果在300-500攝氏度中焚燒沒(méi)有處理的垃圾,所釋放的二惡英物質(zhì),將給一個(gè)區(qū)域的人民帶來(lái)極大的傷害。
所以國(guó)際社會(huì),對(duì)于慣常以焚燒的方式處理垃圾的想法,存有一定的異議。各國(guó)也在盡可能減少無(wú)序焚燒垃圾方式,那么通過(guò)焚燒垃圾發(fā)電,是否也會(huì)釋放相應(yīng)的物質(zhì)呢?
可以肯定的是,焚燒過(guò)程中肯定會(huì)產(chǎn)生各式各樣的物質(zhì),這是化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有辦法避免的。但是,我們可以對(duì)焚燒垃圾過(guò)程加以控制,將污染物的產(chǎn)生降到最低,對(duì)環(huán)境的影響就可以說(shuō)是微乎其微了。
首先,這是一種全新發(fā)電技術(shù),是立足于當(dāng)代環(huán)保問(wèn)題所衍生的一種高端處理方式。他摒棄了傳統(tǒng)焚燒中由于燃燒不充分,過(guò)濾處理不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,盡可能的減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生。同時(shí),為了更好的管理垃圾,垃圾焚燒發(fā)電廠還配有相應(yīng)的垃圾堆料倉(cāng)庫(kù),并嚴(yán)格密封有效防止環(huán)境污染。
其次,我國(guó)高度重視垃圾焚燒發(fā)電廠的管理。在技術(shù)方面采用的我國(guó)獨(dú)立自主研制的專(zhuān)利技術(shù),可以減少垃圾在焚燒過(guò)程中的廢氣、廢水等有害物質(zhì),同時(shí)還專(zhuān)門(mén)配備了十多道檢測(cè)并附上了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
只有達(dá)到了規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行排放,因此垃圾發(fā)電廠所產(chǎn)生的污染物極小,對(duì)環(huán)境的影響可以忽略不計(jì),是一座綠色環(huán)保發(fā)電廠。
從技術(shù)、管理以及經(jīng)濟(jì)效益等多方面來(lái)看,垃圾焚燒發(fā)電是比以往簡(jiǎn)單粗暴處理垃圾的方式,更為環(huán)保和高效,符合當(dāng)前節(jié)能、無(wú)害的環(huán)保主題,是一種安全可行的垃圾處理方法。
既然是一種安全環(huán)保,且可以解決“垃圾圍城”的好方法,那么垃圾發(fā)電是否可以普及推廣呢?答案是肯定的。
我們自1985年首次引進(jìn)垃圾發(fā)電技術(shù)以來(lái),該技術(shù)在國(guó)家的全力支持下進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段,所取得的成績(jī)也是非常喜人的。
除卻位于廣州的世界最大垃圾發(fā)電廠以外,我國(guó)在杭州、上海等城市也相繼建設(shè)了垃圾焚燒發(fā)電廠,并已投用。其中它們大部分都可以完成日處理1000噸垃圾的任務(wù)。
盡管發(fā)展的勢(shì)頭很足,但是垃圾發(fā)電仍然沒(méi)有普及,技術(shù)方面的問(wèn)題和挑戰(zhàn)是限制其進(jìn)一步推廣的主要原因:
首先,垃圾發(fā)電技術(shù)門(mén)檻高,推廣中容易受到地域影響。如果是選擇在東部發(fā)展,這里有著發(fā)達(dá)的城市群,充足的技術(shù)支持,實(shí)施起來(lái)可以完美的解決城市垃圾的困擾,可以說(shuō)是最佳方案。但是同樣的配置放到西部,或者偏遠(yuǎn)落后的城市,資金,技術(shù)等問(wèn)題就會(huì)紛至沓來(lái),實(shí)施起來(lái)極為困難。
其次,受到季節(jié)或者南北方溫差影響較大。垃圾所產(chǎn)生的熱值實(shí)際上是非常低的,對(duì)于南方來(lái)說(shuō),溫度基本上都保持在零度以上,燃燒不會(huì)有太大的影響。但是我國(guó)北方廣大區(qū)域,冬季溫度可以降至零下幾度,十幾度,他們焚燒所產(chǎn)生的熱值,可能不足以帶動(dòng)蒸汽渦輪。這會(huì)導(dǎo)致發(fā)電的波動(dòng)大,充當(dāng)城市供電之一,電力的穩(wěn)定性難以保障。
第三,成本問(wèn)題。垃圾發(fā)電畢竟還是一項(xiàng)新興技術(shù),其基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)電設(shè)備等成本,都是一筆不小的支出。而且,垃圾所產(chǎn)生的電力并不理想,收益不高,還無(wú)法實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電,如何改進(jìn),降低成本還需要很長(zhǎng)的一段路要走。
綜合來(lái)說(shuō),垃圾發(fā)電在技術(shù)和成本等方面,還需要不斷完善,如何突破地域和氣溫的限制,也成為未來(lái)普及一大方向。對(duì)此我們只能說(shuō)任重而道遠(yuǎn),期待垃圾發(fā)電廠遍布祖國(guó)各地,還地球綠水青山。
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