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、熱解和厭氧消化。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凈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。丹麥和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、德國和法國極度依賴焚化來處理城市垃圾。[2]
目錄
歷史
焚燒技術
1.層燃燃燒(機械爐排爐)(Grate Firing) 2.流化床(Fluidized Bed) 3.迴轉爐(Rotary Kiln Firing)污染
氣體排放
淨化排放氣體的技術
爭論
反對者的觀點
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二噁英和呋喃的排放。二噁英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氯的環境下燃燒,就會產生二噁英辛。二噁英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凈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二噁英了。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,它們只占到全部二噁英排放的1%。其它煙囪和家庭燃氣灶合計向環境排放的二噁英是垃圾焚燒工廠的20倍。」據美國環保署, 焚燒廠不再是二噁英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)的二噁英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)二噁英,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)的二噁英。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
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
美國第一個焚化爐於1885年建於紐約的總督島(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年建於艾奧瓦州的恩慈(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1988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。
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