中国—非洲生活垃圾发电技术转移分析

董亚楠 袁文祥 毕 蕾 李海燕

（上海康恒环境股份有限公司 上海 201703）

1 中国生活垃圾处理概况

目前，中国生活垃圾的处理方式主要有焚烧、填埋和堆肥。2014年全国生活垃圾无害化处理规模为91.8%，生活垃圾焚烧、填埋和堆肥三种处理方式占比分别为29.8%、60.2%和1.8%，垃圾焚烧发电日处理规模为18.6万吨[1]。2015年全国生活垃圾无害化处理率达94.1%，焚烧、填埋和堆肥三种处理方式占比分别为32.3%、60%和1.9%，垃圾焚烧发电日处理规模为21.9万吨[2]。经市场调研，目前全国共有填埋场600余座，垃圾处理能力在35万吨/日左右，已建成运营的焚烧发电厂300余座，垃圾日处理规模接近30万吨。此外，目前在建的垃圾焚烧发电厂290余座，已建成和在建的垃圾焚烧发电厂垃圾处理总规模超过60万吨/日。

卫生填埋不仅需要占用大量的土地面积，最大弊端是产生臭气和有害渗滤液[3]，目前中国垃圾填埋场的问题日益凸显。而焚烧发电相比填埋处理设施集中，烟气最终通过烟囱排放，利于监管，垃圾焚烧发电是中国目前以及未来几年垃圾处理的主流方式，并且发展速度迅猛。

中国垃圾焚烧发电技术从九十年代发展至今，不断的引进、吸收和消化国外的垃圾焚烧技术，已研发出适合国内垃圾状况的垃圾焚烧设备，技术成熟应用广泛，目前中国市场超过85%的垃圾焚烧发电项目使用的国产化焚烧炉。

2 中国垃圾焚烧发电现状

深圳清水河垃圾焚烧发电厂是中国第一座垃圾焚烧发电厂，由广东电力设计研究院设计，日处理量约450吨，于1994年10月正式投产发电，标志着中国日益加剧的垃圾处理问题迈出可喜的第一步[4]。随着中国经济的发展，垃圾围城问题日渐显著，国家在垃圾焚烧发电方面给予了大力的政策支持。经过30多年的发展，中国国产化炉排炉技术逐渐成熟，垃圾焚烧发电规模增长迅速。中国环保企业康恒环境引进瑞士VonRoll-日立造船机械炉排焚烧技术，不断创新实现国产化，为全国100多座垃圾焚烧发电厂提供设备，并长期稳定运行[5]。

2.1 中国垃圾焚烧发电厂案例分析

康恒环境投资建设运营的宁波明州生活垃圾焚烧发电厂坐落于浙江省宁波市海曙区，总投资14亿元左右，一期工程配置3×750吨/日炉排炉垃圾焚烧炉和2台25MW汽轮发电机组，日处理量为2250吨。宁波明州生活垃圾焚烧发电厂主体设计由中国城建院负责，法国AIA公司负责外观和立面设计，设计理念源于蜂巢。蜜蜂到各处采集花粉回到蜂巢酿成蜂蜜，垃圾收运车也一样，收集城镇各个角落的垃圾，回到焚烧厂燃烧发电，有异曲同工之妙。

图1 宁波明州生活垃圾焚烧发电厂实景图

宁波明州生活垃圾焚烧发电厂采用瑞士VonRoll-日立造船机械炉排焚烧技术，该技术在中国有40%的市场占有率，该焚烧厂执行全国最严格的烟气排放指标，且严于欧盟2010烟气排放标准，为生活垃圾焚烧发电行业树立了新的标杆，具体数据见表1。

表1 垃圾焚烧发电厂烟气排放标准

飞灰处理使用康恒环境自主研发的飞灰重金属螯合剂“福来西”作为稳定剂，处理后的飞灰达到GB16889-2008国家填埋标准，渗滤液经过处理后，回用到发电厂的冷却循环系统重新利用，实现了渗滤液的无害化处理和综合利用。此外，宁波厂还肩负起环保知识教育的责任，建设环保宣教基地和居民健身操娱乐场所，为更多的居民普及垃圾分类和垃圾利用的常识，在发电厂建造了国内首座生活垃圾博物馆，为宁波人民送上了一份厚礼。

宁波明州生活垃圾焚烧发电厂的投产运行是中国垃圾焚烧发电技术成熟的标志，是中国垃圾焚烧发电历史上新的里程碑。我国的垃圾焚烧技术在充分吸收欧洲、日本的经验教训后，已经发展的非常成熟，技术水平已达到国际水平，具备了走出国门的实力。

3 非洲的生活垃圾处理现状

全球化的发展影响着人们的消费，固体材料的使用导致了大量的固体废物的生成，其中居民垃圾占据很大的一部分。在乌干达，居民垃圾占总垃圾量的52%-80%[6]，在肯尼亚的内罗毕、纳库鲁、纳库鲁、基苏木，61%左右的垃圾都来自于居民[7]。在城市中心，亟待解决的问题就是垃圾的收集、处理、转运、储存和终端处理。在大多数的非洲国家，垃圾在水体和路边的倾倒随处可见，卫生水平较低。

非洲目前的收运分为非正式阶段，初级阶段和第二阶段。非正式阶段和初级阶段是将垃圾从家庭运输到社区收集点。第二阶段运输的负责人是城市委员会等正式机构。垃圾通常是从社区转移到垃圾填埋场或最终处置地点。非洲国家的另一种垃圾收集方式是“召唤”制度。

非洲目前垃圾处理以填埋为主。位于肯尼亚内罗毕的丹多拉垃圾填埋场占地约12万平方米，平均每天接收来自内罗毕的约2000吨城市生活垃圾。垃圾直接暴露在空气中，不仅给周边依靠捡拾垃圾为生的居民带来健康威胁，也给周围环境带来危害。科舍垃圾填埋场位于埃塞俄比亚的首都亚的斯亚贝巴市西南郊，50多年来，亚的斯亚贝巴的生活垃圾绝大多数都倾倒在这里，形成的垃圾山有30多米高，整个区域都飘浮着一股恶臭。填埋场不仅占用大量土地，而且污染了地下水和周围环境。

Royal haskoning DHV公司的研究报告指出南非曼德拉市的生活垃圾低位热值是7800kJ/kg，目前中国平均设计垃圾低位热值是7500 kJ/kg，由此可知，南非的垃圾热值满足焚烧发电技术对热值的要求。据初步了解，南非的电费为0.14美元/度，是非洲国家的平均电费，南非垃圾贴费是15美元/吨，但是大多数非洲国家缺乏垃圾处理和发电补贴相关的具体政策。据报道，大部分非洲国家均面临供电不足的问题，截止至2016年，非洲大陆有6-7亿居民没有电用。中国1994年第一座垃圾焚烧发电厂投产，当时人均GDP为625美元。如下图所示，2016年非洲南非、阿尔及利亚、埃及、肯尼亚、坦桑尼亚以及埃塞俄比亚等非洲典型国家人均GDP均高于1994年中国的，可以表明非洲国家有投资、建设和运营垃圾焚烧发电项目的经济承受能力，其关键因素在于当地政府政策的支持。

图2 部分非洲国家2016年和中国1994年的人均GDP

非洲垃圾处理不仅受到政策影响，而且缺乏专业技术人才。非洲国家有必要培养或引进具备金融和技术知识的人才，以解决垃圾围城问题，有效对城市垃圾进行管理、收集和处理，同时，也需要制定力度较强且符合实际的政策。

4 技术转移分析

目前，就全球垃圾焚烧发展趋势而言，欧洲和日本处于成熟期，中国和美国处于上升期，中国香港和东南亚国家处于发展期，而非洲现在处于垃圾焚烧发电行业的萌芽期。日立造船六十年代从欧洲VONROLL公司引入炉排炉技术，结合日本情况对技术逐步改良，在日本占14%的市场份额，康恒环境引进、消化、吸收国产化该技术后，在中国市场外销份额占有率达40%。德国马丁炉排炉技术、比利时西格斯、法国阿尔斯通等全球市场占比较高的炉排技术均来自欧洲。由此也表明了，炉排技术历史转移路线从欧洲开始，到日本、再到中国，现在又到东南亚，下一个转移方向便是非洲。

中国生产炉排炉设备的成本低于日本、欧美国家，垃圾焚烧发电厂的建设、运营、维护成本也均低于日本、欧美国家，非常适合转移到非洲国家，改善环境并提供宝贵的电能。目前非洲运营的首座垃圾焚烧发电厂，埃塞俄比亚莱比垃圾发电厂，日处理垃圾规模1280吨。这座电厂由中国公司承建，使用全套的中国标准和设备，不仅引入中国在绿色环保领域的成熟技术和经验，而且为非洲城市化发展提供了新思路。

4.1 存在问题

（1）非洲多数国家经济水平有限，需进一步调研考察非洲不同国家目前所处的垃圾处理发展阶段，评估是否适合引进垃圾焚烧发电技术。

（2）非洲国家目前缺乏成熟的垃圾焚烧发电补贴的相关政策。

（3）在非洲建厂，不仅受到政策影响，而且受到国际局势、地缘政治风险的影响，因此，建设项目投资回报率较难保障。

（4）非洲缺乏基础设备，大量的设备需要由国内输入，设备运输难度较大，建设工期难以保证，并且非洲缺乏相关的技术人员和固定的施工人员。

（5）非洲垃圾的成分、热值参数还需进一步的调研了解，以便给出更匹配的设计和规划方案。

结语

希望中国政府携手联合国环境规划署或是在非洲有一定根基的相关企业给出相应的支持政策和协助，来帮助非洲改善垃圾遍地的生活环境，缓解非洲缺乏电能现状。此外，非洲的水污染也是迫待解决的问题，垃圾焚烧发电的能源不仅可以供给居民生活用电，还可以为污水处理提供能源。此外，PPP（Public-Private Partnership）模式在中国的应用已非常成熟，也是可以借鉴到非洲的宝贵经验。