垃圾焚燒

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為於瑞典馬爾默的焚化爐.

垃圾焚燒,或稱垃圾焚化,是一種廢物處理的方法,通過焚燒廢物中有機物質,以縮減廢物體積。[1]焚燒與其他高溫垃圾處理系統,皆被稱為「熱處理」。焚化垃圾時會將垃圾轉化為灰燼、廢氣和熱力。灰燼大多由廢物中的無機物質組成,通常以固體和廢氣中的微粒等形式呈現。廢氣在排放到大氣中之前,需要去除其中污染氣體和微粒。其餘殘餘物則用於堆填。在某些情況,焚化垃圾所產生的熱能可用於發電

焚化是其中一種將垃圾轉換成能源的技術,其它如氣化電漿弧氣化熱解厭氧消化。可是,不是所有焚化系統都配以產生能源和材料的設備。

雖然垃圾焚化有以上的優點,在一些國家仍有專家和地方團體對焚化爐對環境的影響有顧慮。(見反對焚燒垃圾部分)。

在一些國家,尤其是那些興建焚化爐開始於幾十年前,常常沒有在焚燒前進行廢物分類,以去除有害的、體積龐大的或可再生的原料。這些焚化爐由於沒有足夠的尾氣淨化和有效的焚燒流程控制,容易危害焚化爐職員的健康和周圍的環境。通常,這類焚化爐是不發電的。

垃圾焚化會減少原來垃圾80-85%的質量和95-96%的體積(垃圾在垃圾車裡已經過壓縮),減少程度取決於可回收材料的成分和其回收的程度,如灰燼中有可回收的金屬[2]這意味著,儘管焚化不能完全取代堆填,但它卻可以大大減少垃圾量。垃圾車一般在運送垃圾至焚化爐前,會以內置壓縮機內壓縮以減少垃圾的體積。或者,未經壓縮運輸的垃圾可以在填埋場進行壓縮,減少體積近70%。很多國家常在堆填區作簡單的垃圾壓縮。

另外,垃圾焚燒在處理某些類型的垃圾,如醫療垃圾和一些有害廢物時有很大的優勢,因為焚燒過程的高溫能銷毀垃圾中的病原體和毒素。

垃圾焚燒在國土面積小的國家特別常見,如日本等。丹麥瑞典一直是一百多年來利用焚燒垃圾產生能量的先驅者,其焚化爐連接鄰近熱電設施,以供應該區的供熱系統。[3] 2005年,丹麥的垃圾焚化供應了國內4.8%的電力以及13.7%的取暖消耗。[4]歐洲其它一些國家尤其是荷蘭德國法國極度依賴焚化來處理城市垃圾。[2]

歷史[編輯]

焚燒技術[編輯]

1.層燃燃燒(Grate Firing) 2.流化床(Fluidized Bed) 3.迴轉爐(Rotary Kiln Firing)

污染[編輯]

氣體排放[編輯]

淨化排放氣體的技術[編輯]

爭論[編輯]

反對者的觀點[編輯]

環保人士喚起的最受公眾關注的擔憂是焚燒城市固體垃圾會產生大量的戴奧辛呋喃的排放。戴奧辛在焚燒爐內的生成來源是石油產品、含氯塑料等。生活垃圾中含大量的氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)等化學物質,而當這些垃圾中的有機物質在含有的環境下燃燒,就會產生戴奧辛。

戴奧辛和呋喃被許多人視為健康危害。老式的焚化爐,因沒有配備足夠的氣體淨化技術確實是二惡英排放的重要來源。然而,如今由於氣體排放控制設計的提高以及政府新的管制的加強,焚化爐的排放事實上已經沒有戴奧辛了。在2005年,針對當時全國的66座焚化爐,德國環境部估計「...在1990年德國有三分之一的二惡英排放來自垃圾焚化工廠,到2000年,它們只佔到全部戴奧辛排放的1%。其它煙囪和家庭燃氣灶合計向環境排放的戴奧辛是垃圾焚燒工廠的20倍。」據美國環保署,焚燒廠不再是戴奧辛和呋喃排放的重要來源。在1987年,在政府法例規定要求排放控制之前,總計有10000克(350盎司)的戴奧辛排放源自美國的垃圾焚燒爐。現在,全美87座焚燒爐僅僅年排放10克(0.35盎司)戴奧辛,減少達到了99.9%。家庭後院焚燒家居和園林垃圾,在一些農村地區仍然是被允許的,它們每年能產生580克(20盎司)的戴奧辛。美國環保署1997年的研究表明,一個家庭使用一個大桶焚燒垃圾的的排放比一個垃圾焚燒工廠每天處理200噸垃圾的排放更多。

發展趨勢[編輯]

城市固體垃圾(MSW)焚燒(焚化)的歷史是和垃圾填埋和其它垃圾處理方式的歷史緊密聯繫在一起的。在判斷垃圾焚燒的好處時不可避免的與其它垃圾處理方式做比較。自1970年代起,垃圾回收和其它垃圾處理手段的變化改變了對垃圾焚燒的優缺點的判斷。自1990年代起,其它垃圾處理技術也逐漸成熟並可應用到實際中。

在北美[編輯]

美國第一個焚化爐於1885年建於紐約總督島(Governors Island)。到了1949年,Robert C. Ross在美國成立了第一間有害廢物管理公司——Robert Ross Industrial Disposal。公司的成立源於他在俄亥俄州看到了市場對有害廢物處理的需求。1958年,公司建成了全美第一座處理有害垃圾的焚燒爐。而美國第一座全面的,由政府運作的焚化設施是Arnold O. Chantland資源回收廠(Arnold O. Chantland Resource Recovery Plant),該廠於1975年建於愛荷華州的恩慈(Ames),並一直運作至今,和生產垃圾衍生燃料(refuse-derived fuel),然後將其送往當地的發電廠作為發電的燃料。美國第一個在商業取得成功的焚燒廠是於1975年10月建於麻薩諸塞州索格斯(Saugus)的Wheelabrator Technologies,該廠也是一直運作到今天。

Robert Ross Industrial Disposal公司的有些環境或廢物處理最後是將廢物運送到焚化爐或水泥窯處理中心的。現在(2009年),主要經營焚燒垃圾三個業務:Clean Harbours, WTI-Heritage, and Ross Incineration Services。Clean Harbours購買了很多較小的獨立運行的設施,漸漸在全美累計有5-7個焚燒爐。WTI-Heritage有一個位於俄亥俄州東南角的一個焚化爐。(橫跨Ohio河的West Virginia西維吉尼亞州)。

美國一些老一代的焚化爐已經關閉,其中186個MSW焚化爐關閉於90年代,到2007年只剩下89個,另外,在1998年仍有6200個醫療廢物焚化爐,到2003年只剩下115個。在1996年至2007年,沒有建造新的焚化爐,其主要原因主要有: 1.)經濟因素:隨著大型的低成本的地區性垃圾堆填區的增加,並且現今電力的價格相對較低,焚化爐無法在美國提供燃料(即垃圾)競爭。2.)稅收政策:美國在1990年至2004年廢除了對由廢物發電的發電廠的稅收抵免。

在美國和加拿大,對焚燒垃圾和其它垃圾轉換為能源的技術又燃起了新的興趣。2004年,垃圾焚燒在美國獲得可再生能源生產的稅收抵免資格。增加現有工廠容量的項目正在進行中,並且,市政再一次評估建設焚燒廠,而不是選擇繼續採用堆填區的方式處理城市垃圾。但是,許多這些項目繼續面臨著政治上的反對,儘管關於焚燒減少溫室氣體排放、加強空氣污染控制和焚燒灰燼的循環使用等論據已得到了更新。

在歐洲[編輯]

在歐洲,隨著禁止填埋未經處理的垃圾,許多焚化爐在過去十年間建了起來,還有更多正在建設中。近來,一些市政府開始著手承包建設和經營焚化爐。在歐洲,一些垃圾發電被視為「可更新能源(RES)」,如果是私人經營的話,還能因此享受到稅收優惠。此外,歐洲一些焚化廠配有垃圾回收設備,他們允許重新利用在堆填區發現黑色金屬或有色金屬。一個突出的例子就是AEB Waste Fired Power Plant(該廠建於阿姆斯特丹)

在英國[編輯]

由於其有大量堆填區可供使用,英國廢物管理行業內的技術已經大大落後於歐洲其餘國家。由歐盟訂立的垃圾填滿法令(The Landfill Directive)令英國政府實施了對垃圾管理的法例,其中包括垃圾填埋稅和垃圾填埋補助交易計劃(Landfill Allowance Trading Scheme)。該法例的目的是通過使用其它垃圾處理方式而減少因垃圾填滿而產生的溫室氣體排放。英國政府的立場是,垃圾焚燒將逐漸在處理城市垃圾和能源供應中扮演更重要的角色。2008年,在英國,有接近100多處地方成為未來可建設垃圾焚燒場的地點。這些地點也已被英國的非政府組織標識在地圖上。

小型焚化爐[編輯]

小型焚燒爐的存在有其特殊的用途。例如,在發展中國家,小型焚化爐能銷毀醫療垃圾。因當地的禽流感威脅很大,簡易可移動的焚化爐在發展中國家被廣泛使用。當疫情爆發時,小型焚化爐能快速安排到偏遠地區,以處理受感染的動物,並能避免交叉污染的危險。

參考文獻[編輯]

  1. ^ Knox, Andrew. An Overview of Incineration and EFW Technology as Applied to the Management of Municipal Solid Waste (MSW) (PDF). University of Western Ontario. 2005.February. 
  2. ^ 2.0 2.1 Waste to Energy in Denmark. Ramboll. 2006. 
  3. ^ Kleis, Heron; Dalager, Søren. 100 Years of Waste Incineration in Denmark (PDF). 2004. 
  4. ^ Danish Energy Statistics 2005. Danish Energy Authority. 9 January 2007. 

參見[編輯]