深圳市生活垃圾分类对垃圾焚烧影响的研究

吴　　浩，王艳宜，吴燕琦，李倬舸

（深圳市能源环保有限公司深圳固废处理工程实验室，广东　　深圳　518052）

深圳市生活垃圾分类对垃圾焚烧影响的研究

吴浩，王艳宜，吴燕琦，李倬舸

（深圳市能源环保有限公司深圳固废处理工程实验室，广东深圳518052）

分析了深圳市生活垃圾的热值、成分以及元素组成和变化趋势，得出入垃圾焚烧厂垃圾已经过分类，热值满足焚烧的条件；通过分类有利于垃圾焚烧厂发电效益的提高、长周期稳定运行以及环保处理压力的减轻。深圳市垃圾分类和垃圾焚烧是垃圾处理链的2个必不可少的环节。

生活垃圾；垃圾分类；垃圾焚烧

1　　深圳市生活垃圾收运和处理现状

1.1垃圾清运量和无害化处理量

如表1所示，2007年以来，深圳生活垃圾清运量和无害化处理量均在上涨，2014年无害化处理率为100%，无害化处理方式为填埋和焚烧。深圳目前的139家再生资源回收企业分布在全市的57个街道，进行回收后的资源利用工作。环节③即针对餐饮餐厨垃圾的分类减量工作，预计未来几年能达到处理量约2 000 t/d的水平。由于存在垃圾分类后管理的不完善，常存在可回收垃圾和不可回收垃圾混合，重新进入垃圾中转站进行焚烧或填埋，如图中⑦和⑧。

表1　2007—2014年深圳市垃圾清运和无害化处理量

图1　　深圳生活垃圾收运处理模式

1.2垃圾分类

如图1所示，在深圳，居民、街道以及机团垃圾中的可回收垃圾经过“居民、拾荒者、环卫工人”等进行回收，如环节①。根据ICO调研，保守估计深圳有20多万的拾荒者从事回收，如环节④。

深圳目前将生活垃圾分为4类：可回收物（包括塑料类、废纸类、金属类、织物类、电子废弃物和其他）、餐厨（厨余）垃圾（包括剩菜剩饭、帮菜帮叶、瓜果皮核、废弃食物、废弃食用油脂和其他）、有害垃圾（包括废旧灯管、废旧电池、水银温度计、过期药品和其他）和其他垃圾（废弃食品袋（盒）、废弃纸巾、废弃瓶罐、灰土、烟头、宠物粪便和其他）。

根据产生垃圾的区域，深圳要求垃圾进行分类，如表2所示。

表2　　深圳市不同区域垃圾分类类型

深圳市通过分类减少约5.0×105t生活垃圾，占生活垃圾清运总量的10%，分类资源化利用后的剩余垃圾进行焚烧和填埋，如表3所示。

2　　深圳垃圾分类对垃圾焚烧的影响

2.1对满足垃圾焚烧条件的影响

《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》 （建标142—2010）中提出，进入垃圾焚烧炉的垃圾低位热值不宜低于5 000 kJ/kg。

根据吴学龙等的研究［1］，2011年深圳市6个垃圾填埋场的热值均值为6 230.87 kJ/kg。因入焚烧厂的垃圾通常需在焚烧厂垃圾池内堆垛发酵若干天，因而入炉垃圾热值还有一定程度的提高，提高约800 kJ/kg［2］。

笔者单位2014年第1季度对深圳垃圾转运站垃圾填理场、焚烧厂（入炉垃圾）的垃圾进行了热值分析，结果如表5～7所示。

表3　2013年深圳市垃圾分类和资源化情况

表5　2014年第1季度深圳转运站的垃圾低位热值

若计入工业垃圾、餐厨垃圾在内，2013年深圳市市政垃圾总量为7.99×106t，深圳垃圾资源化利用总量为2.77×106t，资源化利用率为34.7%。

1.3垃圾处理现状

2013年，深圳市垃圾焚烧处理量为6 996 t/d；卫生填埋量为7 062 t/d；准卫生填埋量为235 t/d。已建成垃圾发电厂6座（如表4所示）。除罗湖、福田外，各区均有垃圾焚烧设施分布。

表6　2014年第1季度深圳垃圾填埋场的垃圾低位热值

表4　　深圳市已建成的垃圾焚烧发电厂

表7　2014年第1季度深圳垃圾焚烧厂入炉垃圾的低位热值

根据表3～4可知：2013年，不计工业垃圾、餐厨垃圾处理量，深圳市生活垃圾焚烧比例约为48.94%；若计工业垃圾、餐厨垃圾处理量，则深圳市生活垃圾焚烧比例为31.91%。

从表5～7可以得出，垃圾低位热值排序：转运站垃圾＜填埋场垃圾＜垃圾焚烧厂入炉垃圾。

深圳市入转运站前的垃圾均进行了不同程度的分类，如图1环节①④⑤所示。而经过分类的垃圾，在垃圾转运站和焚烧厂的两级预处理下，入炉垃圾的低位热值均值达到了8 000 kJ/kg以上，已经远远满足垃圾焚烧低位热值的基本要求。

2.2对垃圾焚烧发电效益的影响

根据国家发改委《关于进一步完善垃圾焚烧发电电价政策的通知》的规定，吨垃圾按280 kWh上网电量进行折旧。根据黄昌付等的研究［3］，深圳2010年垃圾低位热值为6 462 kJ/kg。餐厨垃圾占比44.10%。根据吴宏杰对杭州市生活垃圾分类前后热值的分析［4］，分类前，垃圾含水率约55%，平均低位热值为5 020 kJ/kg；分类3 a后，垃圾含水率下降20%以上，焚烧垃圾低位热值提高将近1倍。

根据《2012年深圳市生活垃圾基础数据统计与分析》，深圳生活垃圾中餐厨垃圾占47%，按照2013年深圳市垃圾日清运量14 292 t/d推算，全市餐厨垃圾约有6700t/d。而目前深圳市正在建设的餐厨垃圾设施总处理能力［5］为2 200 t/d。因此，餐厨垃圾处理设施缺口巨大。大部分餐厨垃圾还是进入到深圳的垃圾焚烧厂和填埋场进行无害化处理。在此前提下，假设2 200 t/d餐厨垃圾全部进行专门的回收处理，那么餐厨垃圾回收率将达到32.8%，剩余垃圾低位热值提高约11%。垃圾发电量提高约30～40 kWh/t。

按照笔者单位的研究，如表8所示，到2014年，深圳入垃圾焚烧厂的垃圾中餐厨含量达到30.7%，相比2010年降低了13.4%；含水率均值为55.4%，与2010年相比无明显变化；低位热值提高到7 144 kJ/kg，提升了约14.7%，基本和黄昌付的实验结论相符。

表8　　深圳生活垃圾餐厨垃圾含量、含水率和垃圾热值

因此，继续加强对餐厨垃圾分类并进行资源化处理，对提高垃圾热值有利，对深圳的垃圾发电效率整体提升有利。

2.3对垃圾焚烧厂长周期稳定运行的影响

深圳市的垃圾组分历史数据如表9所示。

表9　1998—2011年深圳市垃圾组分数据　%

从表9可以看出，2011年深圳市生活垃圾中除餐厨垃圾（占42.37%）外，其次主要组分为橡塑和纸类，占16.28%和16.31%。深圳市生活垃圾中总餐厨垃圾含量变化趋势为缓慢降低至趋于稳定，可回收物（纸类和塑料）含量增长较为迅速。按照笔者单位的研究，如表10所示，2014年，深圳地区进入垃圾焚烧厂的塑料成分含量均值达到26.4%，相比2011年增长62.2%，相比1998年年均增长1.31%。

表10　1998—2014年深圳市垃圾中塑料含量

根据笔者研究，2010年深圳生活垃圾中C、H、O、N、S、P、Cl的干基含量均值为35.97%、 4.63%、24.31%、0.33%、0.23%、1.18%、0.31%。2014年 C、H、N、S、O、Cl均值为 48.33%、6.99%、1.86%、0.23%、32.81%、1.01%，Cl含量是2010年的3.3倍，N含量为2010年的5.6倍，S含量基本不变。N和Cl含量比例均呈现不同程度的增长。

通过回收垃圾中的橡塑、电子废弃物等，使之不进入垃圾焚烧过程中，可减少焚烧垃圾中氯、硫等易产生酸性气体的物质。由于垃圾中含盐分、塑料成分较高，焚烧会产生HCl、SOx、NOx等酸性气体腐蚀焚烧余热锅炉换热管件、部件。持续不断腐蚀的结果使换热管件产生减薄甚至爆管，从而增加检修换管、换部件的次数，进而导致长周期稳定运行的时间间隔缩短。

深圳生活垃圾已通过拾荒人员分拣回收，剩余垃圾中橡塑、纸类等和湿垃圾混合，再通过分类回收进行资源化，成本远高于垃圾焚烧，故最终要达到减弱影响垃圾焚烧长期稳定运行因素的目标，需从居民、企业源头开始减少橡塑使用，增大资源回收企业橡塑垃圾资源化利用的程度。

2.4对垃圾焚烧的环保处理的影响

通过分类回收可回收物，有利于减少塑料、餐厨和塑料中的氯源，阻止二恶英前体物的合成和减少酸性气体的产生量；有利于减少焚烧垃圾中重金属的来源。因此，通过分类能减轻垃圾焚烧厂的环保处理压力。

3　　结论和建议

深圳入垃圾焚烧厂的垃圾已经过不同程度的分类，且热值满足焚烧的条件；通过进一步分类，可使垃圾热值得到进一步提高，从而增加垃圾焚烧厂的发电效益；也可促进垃圾焚烧厂的长周期稳定运行；还可减轻垃圾焚烧的环保处理压力。

因此，深圳垃圾分类和垃圾焚烧不是替代和对立的关系，而是处于垃圾处理链的2个环节。垃圾分类属于前端环节，而垃圾焚烧属于末端环节，2个环节都必不可少，仅通过分类还不能从根本上解决深圳垃圾无害化处理问题，而是需要两者的共同努力。

［1］ 吴学龙，罗向东，姜建生.深圳市生活垃圾清运处理现状分析［R/OL］.［2013-09-10］.http：//www.cn-hw.net/html/32/201309/ 42113.html.

［2］ 卢忠.垃圾焚烧发电厂垃圾热值与锅炉效率的影响分析［J］.华东电力，2011，39（7）：1186-1187.

［3］ 黄昌付.深圳市生活垃圾理化组分的统计学研究［D］.武汉：华中科技大学，2012.

［4］ 吴宏杰.生活垃圾分类与垃圾焚烧关系研究［J］.城市管理与科技，2014（4）：36-38.

［5］ 黄志斌.深圳市垃圾减量分类现状及对策研究［J］.环境卫生工程，2014，22（4）：65-66.

The Impact of Domestic Waste Sorting on Waste Incineration in Shenzhen

Wu Hao，Wang Yanyi，Wu Yanqi，Li Zhuoge
（Shenzhen Solid Waste Treatment Engineering Laboratory，Shenzhen Energy Environment Engineering Co.Ltd.，Shenzhen Guangdong518052）

The characteristicsof domestic waste in Shenzhen were analyzed，including calorific value，ingredients，elements，changingtrend.Resultsshowed that thewastein incineratorhad been sorted and calorificvalue matched the requirementsof waste incineration.Waste sortingcan improve the efficiencyofelectric generation，ensure stable operation in along period and reducethestressofenvironmentalprotection.Sortingand incineration arethetwo necessarypartsofwastetreatment in Shenzhen.

domestic waste；waste sorting；waste incineration

X799.3

B

1005-8206（2016）01-0040-04

吴浩（1986—），工程师，主要从事垃圾焚烧处理技术研究。

2015-05-13