垃圾能源化處理園區的建設構想

2009年北京市政府在《關于全面推進生活垃圾處理工作的意見》中提出，為滿足50年可持續發展，規劃大型生活垃圾處理綜合利用循環經濟園區的目標。建設什么樣的園區？可以有許多方案。筆者認為針對北京市垃圾處理面臨的土地和環境影響問題，采用包括土地循化利用，垃圾能源化處理，充分利用可循環資源等技術和方法，構建環境友好、可持續發展的垃圾處理園區是一種新思路。

一、垃圾處理面臨的主要問題

垃圾處理面臨的問題很多，包括：方式、工藝、技術問題，土地、資源、資金問題，體系、機制、政策問題，環保、宣傳、公共關系問題等。目前，北京市垃圾處理所面臨的主要和突出的問題是土地資源與持續增長的垃圾處理量所需土地的矛盾；垃圾處理設施建設和運行與周邊居民不斷提高的環境影響要求的矛盾。這些問題從目前北京市的幾座大型垃圾填埋場即將填滿封場的事實和新建垃圾焚燒廠、填埋場征地困難反映出來。另一方面，據估算，北京“十一五”環衛規劃擬建的垃圾處理方式設施占地將是現有垃圾處理設施用地面積的一倍，土地資源問題尖銳而突出。

這些問題究其根源是沒有統籌好發展和資源的矛盾，關注具體的垃圾處理方式多而關注解決根本問題少，缺少將土地資源、環境保護、能源消耗、經濟投入、百姓利益統籌起來形成長期可持續發展的戰略設計。

二、理想的垃圾處理園區

要解決上述的主要問題，理想的垃圾處理方式應具有以下特點：占用有限的土地；應用成熟的技術，有效地保護周邊環境，低能耗、低投入、高回收、循環再利用，連續運行，可持續發展。建設和運行垃圾處理園區就是實現垃圾處理理想的平臺。但是，園區建設的內容不應該是簡單的建設幾座堆肥廠、幾座焚燒廠、幾座綜合利用工廠的組合，而應該是全面、完善、節地、節能、環保、循環可持續發展的工藝技術的集成。主導思想就是垃圾能源化處理的構想。

三、垃圾能源化處理的園區構想

眾所周知，成熟的垃圾處理技術主要有填埋、堆肥、焚燒。單獨應用某項技術總會有利有弊。垃圾填埋投資少、運行費用低，是垃圾處理必不可少的最終處理技術。但是，占用土地是最多的，對周邊環境的影響也大。垃圾焚燒對垃圾的適當成分減量效果是最好的，占地最少，處理過程還可以回收電能和熱能。但是，焚燒廠建設投資最大，運行費最高，操作控制最復雜，對原料品質的熱值和含水率要求高。北京地區適合焚燒的垃圾僅占30%。其煙氣含劇毒物質，處理效果令人擔憂。而且，垃圾焚燒廠是高耗水工程，相比其原料不穩定性質導致的不穩定發電量，效益折扣可以想象。垃圾堆肥廠建設投入和運行費用雖不如垃圾焚燒，也遠大于垃圾填埋。其最大效益就是處理和降解占垃圾組分最大的有機物部分。但是，因為其產品——垃圾堆肥不能進入食物鏈，花費巨大代價處理的大量產品實際缺少適合和適量的出路。

垃圾能源化處理園區的構想應組合相關技術優勢，具體模式如下：

技術模式：垃圾能源化處理園區的垃圾處理技術以垃圾循環填埋為主，垃圾中可生化處理的有機物有控制地在填埋堆體產生沼氣并利用，篩分年久已降解的垃圾，焚燒其中可焚燒物供熱和發電。降解后的渣土回用，修筑填埋場邊堤，做填埋覆蓋土，剩余部分做建材原料。垃圾滲瀝液進行生化和膜過濾處理回用，沼氣用作發電。在固定的場地中循環填埋、綜合利用、連續運行，各種節能的、增效的、環保的、監管的技術可以不斷進步和升級，形成持續發展過程。

土地使用模式：以正常填埋堆體所需的3倍土地加上廠前區和焚燒、沼氣、滲瀝液處理需要的面積為園區總占地面積。以每個填埋堆體15年壽命計算，輪流作業3個填埋區。周而復始，一個循環周期可持續45年。經過每個堆體場底的輪流修復和重建，理論上土地可以使用上百年。初步估算，75公頃土地可建設日處理1200噸的垃圾處理園區（未計綠化帶占地）。

環境保護模式：園區中垃圾填埋防滲除應用成熟的膜技術外，由于每個堆體輪流作業，膜壽命不需要很長。換言之，相同技術指標的膜，防護性能提高。而且，由于場地相對固定，在一個循環周期中可以應用膜系統實時監控技術，隨時檢測并自動修補漏點。填埋堆體每次循環都可以檢查和修復場底。這樣可以長期有效地保護地下水環境不受影響。

垃圾滲瀝液應用成熟的生物反應器加上膜過濾技術可完全處理，并且實現中水回用。

氣體、噪聲、粉塵影響應當結合能源利用和廠區周邊防護的理念，選擇在園區周圍規劃設置林木綠化防護帶。這是一種簡便、易行、多效的防護方法。綠化防護帶的作用，既可以吸收和隔斷園區氣體、噪聲、粉塵的擴散，又可以給外部居民提供綠化資源。綠化防護帶的寬度應視園區規模和其中焚燒廠煙氣擴散距離設定。最好為3-5公里。

能源模式：垃圾填埋場產生的沼氣可以發電已經是實用工程證明的事實，日處理1000噸的垃圾填埋場，沼氣發電量可達500千瓦。通過填埋堆體分層控水技術和循環填埋工藝，就可以保證園區有源源不斷的電能產生。這部分電能用于園區運行可以大大降低甚至替代外部能源輸入。如有富余，則可以共享給周邊居民，甚至上網銷售。垃圾堆體經過幾十年降解后篩分出的可焚燒物，可以形成產量、熱值、水分穩定的物質，為園區中的焚燒廠提供了很好的原料。焚燒產生的電能和熱能均可以利用或銷售，創造收益。園區的循環持續運行，也形成了能源的可持續產生和利用。

經濟效益：第一，由于采用循環處理技術，園區占用有限土地，節省了不斷增長的土地需求所付出的代價。第二，園區垃圾填埋和焚燒產生的電能、熱能自用，降低外部能源需求。中水回用、填埋覆蓋土循環利用，既降低了運行成本，又解決資源需求。第三，電能、熱能的銷售產生收益，降解后的渣土開發成建材原料也能產生經濟效益。第四，由于園區垃圾處理工藝以填埋為主，在園區運行的前30年之內可以暫不考慮垃圾篩分和焚燒廠建設投資，基本相當于一座純粹的垃圾填埋場。換言之，可以在此時間內從容計劃和設計垃圾篩分和焚燒工程。填埋工藝的降解和脫水作用可以使焚燒物減量，從而縮小焚燒廠的規模，園區總體建設和運行費用較低。

社會效益：第一，減少了土地需求，降低了城市土地供給能力的壓力。第二，形成了垃圾處理系統運行的良性循環。第三，減少甚至根治了垃圾處理對環境的消極影響。第四，緩解甚至避免了垃圾處理與周邊民眾的矛盾。

總之，一個觀念的改變可以引起一系列技術的、經濟的、環境的、管理的認識、模式、機制和效益的改變。將垃圾能源化處理、土地循環利用、環境友好、最小代價這些觀念引入垃圾處理園區建設思路，經過揚長避短的篩選，自然形成上述構想。相信再經過各專業詳細設計一定能成為適合較長發展需要的設計藍圖。

（責任編輯：黃荔）