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燃煤热电厂协同利用城市垃圾焚烧发电

随着城市现代化、农村城市化进程加快,居民生活水平的提高,生活垃圾产生量与日俱增,成分日趋复杂,危害日渐严重。为此,国务院在城镇生活垃圾无害化处理“十二五”规划中明确提出:省会城市100%、设市城市90%、县级城镇70%,“十二五”末要完成垃圾无害化处理设施建设,其中35%焚烧、65%填埋。“十二五”开局以来,一些有资金实力的大企业集团,在全国抢滩建垃圾焚烧发电厂成“风潮”。

直接利用垃圾焚烧发电虽是垃圾资源化处理的一种方法,但不是合理的方法:一是投资额大:建一座500吨/日的生活垃圾焚烧电厂,投资约3-5亿元,投资回收期长。二是污染严重:垃圾含水率高,热值低(约1000千卡/千克),需预发酵处理,要产生10-20%的渗沥液;焚烧一吨垃圾要产生5000m3的废气,含数十种污染物,其中包括二恶英、重金属飞灰等强致癌物;要产生垃圾总重量20%的炉渣、灰。三是生产费用高:焚烧一吨垃圾生产费用120元以上。利润主要靠各级地方政府处理垃圾补贴。四是由于垃圾构成复杂,质量不稳定,因此,需要日常管理技术水平高,实时监控难,控制污染难。五,垃圾发电本身形不成多少效益,靠政府补贴,存在一定风险。六是由于垃圾焚烧发电污染大,周边老百姓难以接受,只要一搅和就得停产,国内外有很多例子可以应证。垃圾直接焚烧发电虽是垃圾资源化处理的一种方法,但不是合理的方法:一是投资额大:建一座,且需地方财政补贴70-120元/吨垃圾,一般城镇难以承担;二是污染仍较严重,周边老百姓难以接受,普遍存在选址难,搞热电结合难。至于垃圾填埋,绝大部分城市和集镇垃圾填埋仍不按国家要求的卫生填埋规范处置,利用一些废沟、塘直接倾倒垃圾,造成严重的二次污染。此外,“填埋法”还侵占了大量的土地。因此,垃圾的直接填埋或焚烧都不是最佳资源化处置方法。

若以燃煤热电厂承包营运现有垃圾填埋场,协同利用城市垃圾焚烧发电,即是在现有垃圾填埋场利用ZTD生活垃圾预处理系统,建设混装生活垃圾预处理中心。城市混装生活垃圾仍延用城市原垃圾收运系统不变,垃圾装载车将垃圾送到原垃圾填埋场,经ZTD生活垃圾预处理系统处理后,将垃圾中塑料垃圾袋98%以上破成2-3片,同时将厨余物(瓜、菜、菜皮等有机物)破碎成几公分直径的碎片,煤渣、土块破碎成粒径小于1cm的细粒。破袋、破碎后的垃圾经筛分:分质出厨余物(约占垃圾成分50%)经压榨脱水,与大件有机物切碎一并制燃料,送热电厂焚烧发电;分质出的废旧塑料、金属等出售,;分质的无机物就地卫生填埋,填埋体积可节约90%。从而,将为生活垃圾处理开创一条资源化利用,无害化焚烧,减量化填埋的新路,为全省乃至全国垃圾填埋场与热电厂给合提供示范。

系统特点:

 1 、从根本上破解垃圾焚烧热电厂选择厂址的难题。由于垃圾焚烧电厂规模小,发电成本高,只有热电结合,才能提高经济效益。搞热电结合,电厂必须靠近工业园区,处理生活垃圾又必须远离工业园区。因此,利用垃圾焚烧发电的热电厂历来存在建设容易、选址难。建ZTD生活垃圾资源化预处理系统后,可以是垃圾处理和热电厂分离,发电厂设在工业园区,垃圾资源化预处理可延用城市原垃圾收运系统不变,利用现有的垃圾填埋场或堆放场改造,分离出的厨余物和大件有机物经切碎、压榨脱水、压缩打包送建在工业园区的热电厂焚烧发电。既破解了建厂选址的难题,节约了建垃圾焚烧电厂的巨额投资,又避免直接焚烧原始垃圾的污染,集约了土地资源,一举多得。

2、具有自主知识产权。

市场机遇

该项目在国内外有着广阔的市场前景。全国有建制市661个,县级城市2826个,乡镇约35000个,有90%县级城镇、99%的乡镇面临垃圾无法处理,只能堆放和简易填埋,都急待解决生活垃圾资源化、无害化处理问题。另一方面县级以上城镇都建有开发区,都配有热电厂。国务院在《十二五循环经济战略及近期行动计划》中明确提出:“支持资源综合利用电厂建设,优先支持垃圾等综合利用电厂并网发电”,因此,该项目产业市场蕴藏巨大商机。

经济效益分析

以“500吨/日ZTD生活垃圾资源化预处理系统” 为例,经济效益由二部分组成:

直接经济效益:

运行成本: 32.6元/吨、16300元/日、595万元/年

运行收入:参考上海嘉定、青浦垃圾场人工分拣垃圾回收物资市场销售价格。

直接运行收入:

废塑料:50吨/日(含量占垃圾成分10%计)售价500元(现市场收购价),25000元/日,912万元/年;回收金属、纸、玻璃等出售,以15元/吨垃圾计:7500元/日,273万元/年。912+273=1185万元

直接经济效益:1185- 595 = 590 万元

间接经济效益分析:

1、以处理垃圾政府补贴40元/吨计,日处理垃圾500吨,可回收效益20000元/日,年产值约700多万元。

2、日处理焚烧500吨城市混装生活垃圾,可回收厨余物约250吨(按含量50%计)。经压榨、脱水后约200吨与切碎的大件有机物(含量占垃圾10%计)混合约250吨,以此供给热电厂焚烧发电,可享受国家垃圾焚烧发电补贴政策:折算每焚烧一吨垃圾上网电量280度,上网标杆电价0.65元(含税)。焚烧500吨/日垃圾上网标杆电量140000度/日,收入约91000元/日,年收入3321万元/年, 年总收入约4000万元。

环境效益

该ZTD垃圾资源化预处理系统,有较好环境效益。

1、预处理系统为负压运行,排气经除尘、除臭处理后有组织排放;工艺过程无废渣、废灰排放,厨余物压榨水每天约50吨,处理后达标排放。处理垃圾做到日来日清,不积存,避免二次污染。

2、热电厂无须再对垃圾进行预处理,每天只需焚烧250吨生物质有机燃料,避免了二恶英、重金属飞灰、渗沥液以及堆放发酵垃圾的恶臭等污染,具有较好的环境效益。

3、热电厂可以从根本解决零避难题,可在工业园区建厂,热电结合,提高经济效益。

投资估算

燃煤热电厂若在现有垃圾填埋场利用ZTD生活垃圾预处理系统,建设500吨/日能力的混装生活垃圾预处理中心,协同利用城市垃圾焚烧发电厂,需新增固定资产投资1200万元, 其中建筑工程费450万元, 设备购置及安装费750万元。年创直接经济效益约590万元;同时可产生间接经济收入约4000万元/年(含税);与直接焚烧原生垃圾发电相比:一是每天只需烧250吨生物质燃料,燃料质量稳定,易生产管理和适时监控。二是避免焚烧原生垃圾的环境压力。三是垃圾发电厂和垃圾处理分离,解决了垃圾发电热电厂选址难题。节省巨额投资,节约了土地资源。


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