一、生活垃圾焚烧发电厂历史 纵观生活垃圾焚烧发电行业发展历史,1896年,第一座垃圾焚烧厂在德国汉堡粉墨登场,但因焚烧技术及烟气处理技术等条件的限制,焚烧厂产生的诸多问题使得垃圾焚烧始终不能被大众所接受。
直到20世纪60年代,随着城市建设规模的不断扩大,城市生活垃圾产量的快速递增,垃圾焚烧技术因其减量化水平高的优势重新被重视 70年代以后,随着烟气处理技术和焚烧设备技术的发展,促进垃圾焚烧技术进入成熟阶段,能源危机引起人们对垃圾能量的兴趣。
随着人们生活水平的提高,生活垃圾中可燃物、易燃物的含量大幅度增长,这就使得生活垃圾的热值提高,为这些国家应用和发展生活垃圾焚烧技术提供了先决条件截止2017年底,全球范围内已运营的垃圾焚烧发电厂超过2450座,年处理垃圾逾3.3亿吨。
目前垃圾焚烧发电厂在全球范围内仍飞速发展,垃圾填埋比重逐渐减小,垃圾焚烧比例持续增大 我国垃圾焚烧发电虽说起步较晚,但近年来发展迅速,自1988 年我国第一座垃圾焚烧厂——深圳市市政环卫综合处理厂建成投产后,我国垃圾焚烧发电行业逐步迈入正轨。
特别是2000年以来,一方面,国外引进的设备、技术和国内自主研发的技术逐渐成熟和完善,行业内经过数年的论证、实践,明确了适应我国垃圾不分类的国情,在实际运行过程中性能较为优良的机械炉排炉技术成为主流;另一方面,随着国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策,加快了市政公用行业的改革开放和市场化经济的发展。
同时从政策上明确支持和鼓励垃圾焚烧焚烧发电项目,列为鼓励发展产业,发布工程建设规范、电量及电价管理办法,规范经营模式,使垃圾焚烧发电厂的投资、建设、运营更加有规可循,有法可依我国垃圾焚烧发电行业迎来飞速发展。
据统计,2018年年底,内地预计建成并投运的生活垃圾焚烧发电项目达441座,垃圾焚烧发电项目总数将超600座,垃圾焚烧处理总规模达75万吨其中行业龙头日处理规模超过8万吨二、生活垃圾焚烧发电厂现状。
因为生活垃圾焚烧发电行业的特殊性,自诞生起生活垃圾焚烧发电厂便饱受争议在当前焚烧技术、烟气处理技术等相关配套技术十分成熟的情况下,生活垃圾焚烧发电厂如何从“邻避”,走向“邻利”,成为行业内人的共同的探索。
在这过程中,行业内涌现了一批具有鲜明特色的生活垃圾焚烧发电厂,在设计、建设、运营管理方面极具特色1.外观设计 以生活垃圾焚烧发电厂厂房设计来论,行业内的生活垃圾焚烧发电厂呈现出四种风格:工业风格、现代风格、融合风格和隐藏风格。
(1)工业风格 此种风格为垃圾焚烧发电项目兴起之初,在满足合理布局,规范生产的基础上采用的设计风格其中以慈溪市生活垃圾焚烧发电厂为例 慈溪市生活垃圾焚烧厂,由中电环保投资建设,总投资3.6亿元,处理规模为1500吨/日,占地面积189亩。


(2)现代风格 现代风格结合现代元素设计,重新定义生活垃圾焚烧发电厂固有形象,已成为近几年国内生活垃圾焚烧发电厂设计的主流其中以宁波明州生活垃圾焚烧发电厂、深圳东部垃圾焚烧发电厂、重庆第三垃圾焚烧发电厂、茂名电白垃圾焚烧发电厂为代表。
宁波明州垃圾焚烧发电厂,由康恒环境投资建设,总投资11.72亿元,处理规模为2250吨/日,占地面积125亩项目整厂设计由中国城市建设研究院负责,建筑外观及立面设计则由法国 AIA 建筑设计集团设计,蜂巢状幕墙系统的设计灵感来源于垃圾回收运输体系,每天众多垃圾回收车奔赴城市各个角落,将生活垃圾运送回焚烧厂,恰如不知疲倦的蜜蜂将原材料搬回蜂巢,再经先进的焚烧技术处理,将生活垃圾转化为绿色能源。
整个建筑非常重视外观设计,建筑主体采用磨砂 U 型玻璃材料,外墙主体为蜂巢状幕墙系统,含有 100 多个六边形的窗户,结合厂房室内通透的高空间,在光影的衬托下,创造出既有工业美感同时兼具艺术气质的现代化生活垃圾焚烧厂的地标形象。
白天,整座建筑在大片绿植相互映衬下极具观赏性,完美体现了建筑与自然环境的融合夜晚,外墙多孔表面将焚烧炉转换成发光的建筑,蜂巢形状窗户点亮整个建筑,照亮天际,带来特别体验展馆内还设有咖啡厅等娱乐休闲设施,为参观民众提供休闲空间。
外观兼具艺术性和亲民性的建筑风格,独特的设计理念,让公众对本项目更有亲切感 设计融合了绿色旅游,科普教育、固废处理,休闲娱乐的功能,该项目评为AAA焚烧发电厂,中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)、中国电力优质工程、浙江省工业旅游示范基地等多项荣誉。





深圳东部生活垃圾焚烧发电厂,由深能环保投资建设,总投资43.9亿元,处理规模5000吨/日,主场区占地面积26.6万平方米,配套灰渣综合利用及处置场由丹麦事务所 Schmidt Hammer Lassen 联手日本 Gottlieb Paludan 建筑事务所共同设计。
面积达6.6万平方米的屋顶上覆盖了4.4万平方米的太阳能光伏板,建筑所需的能耗便可借力这些太阳能资源达到可持续供应的水平,确保以更清洁的方式处理城市垃圾的同时,还能够为城市提供可再生能源开放的建筑屋顶观景平台,让深圳市民可以上至屋顶远眺城市景观。

圆形结构不仅应用于发电厂主体结构,连辅助建筑设施也涵盖在内,目的是为了保持各种设施尽可能紧凑布局,提高运行效率。

圆形结构的建筑内部还设有一条1.5公里长的公共场馆通道,可以欣赏到建筑周围的山体、森林以及深圳的城市风景。






重庆第三生活垃圾焚烧发电厂。由重庆三峰投资建设,项目位于江津区西湖镇处理规模为4500吨/天,主厂房占地面积350亩,每年可上网电量约4.5亿度。




(4)融合风格 融合风格是将生活垃圾焚烧发电厂的外观设计与项目所在地的当地特色有机结合起来,形成具有鲜明特色的生活垃圾焚烧发电厂其中以惠州惠阳生活垃圾焚烧发电厂和广西南宁生活垃圾焚烧发电厂为代表 惠州惠阳区生活垃圾焚烧发电厂
,一期处理规模为1500吨/日,二期处理规模为1700吨/日,远期处理规模为1700吨/日,配套生活垃圾填埋场、建筑垃圾填埋场目前在运营的为一期项目该项目由深圳市城邦园林景观工程有限公司设计,分秉承客家文化传统,在建筑形式上采用“方形围楼”的样式,将功能需求与建筑形式紧密结合。
园区建设综合办公楼、岭南文化广场、环保低碳馆、小鸟天堂生态湿地公园,岭南印象健身公园、政府监管办公室、荷花月池、儿童环保主题乐园被中国环境卫生协会评为“AAA级生活垃圾焚烧厂”,被惠州市旅游局评为“国家AAA级旅游景区”。



广西南宁生活垃圾焚烧发电厂,由重庆三峰投资建设,总投资10.88亿元,处理规模为2000吨/日,项目位于南宁市兴宁区五塘镇,四面青山绿水环绕厂区外观取材于独具广西特色的扁桃树叶作为设计元素,外观新颖大气。
(4)潜藏风格。 潜藏风格的生活垃圾焚烧发电项目主要源于周边环境限制,因而将主体厂房限高,或者是置于地下。该种设计以法国巴黎的 Isséane生活垃圾焚烧发电厂为代表。
Isséane生活垃圾焚烧发电厂,位于人口稠密的巴黎西南,旁边是塞纳河和埃菲尔铁塔(距塞纳河仅200米,距埃菲尔铁塔不到4公里,距巴黎圣母院4.5公里,厂区周围遍布商务办公楼,微软研发中心与该厂仅一墙之隔),第1条线于2007年建成(第2条于2009年建成),总投资约6亿欧元。
厂区宽110米,长375米,平均高度21m,受城市规划限制,烟囱高度仅为25m
该厂在前期规划中就十分注重与周边环境的融合出于景观要求,其厂房设计高度不高于附近树冠的高度,其屋顶绿化覆盖率却超过50%该厂主要设备都安置在地下,为此,项目向地下深挖,其土建费用远超常规垃圾发电厂。
该厂负责承担周边约100万居民的生活垃圾处理,其年焚烧能力可达46万吨包装类垃圾、家电等大件垃圾在该厂的年回收量分别为2万吨和3.5万吨生活垃圾焚烧产生的热能和电能,可以为大约8万户居民提供家庭取暖,为5万户居民提供家庭用电。
除了充分利用能源,该厂采用的烟气净化系统包括静电除尘器、干法反应塔、布袋除尘器、SCR反应器等,组合烟气净化、废水处理等工艺,能够使该厂的污染指标,包括废气、废水、噪声等均低于欧盟标准例如,废气的粉尘去除率达到了99 %以上,二噁英的排放几乎为零。
排入塞纳河的废水,完全符合法国的各项排放标准此外,由于设备都深藏地下,公众在地上几乎听不到噪声
2.与邻相处 由于生活垃圾焚烧发电厂的特殊性,在生活垃圾焚烧发电厂建设到运营的全生命周期中,生活垃圾焚烧发电厂必须与周边居民和谐相处一方面,垃圾焚烧发电厂需要做到烟气排放数据及厂区对公众开放,环保部要求,垃圾焚烧发电厂需要做到“装、树、联”;另一方面,垃圾焚烧发电厂在运营过程中,也可与周边居民互惠利,帮助当地的发展或兴建相关的便民设施,收获居民的支持和信赖。
这一点以台湾新北八里垃圾焚烧发电厂、丹麦amger bakke垃圾焚烧厂为代表 新北八里生活焚烧厂,处理规模为1350吨/日,由威立雅投资运营,设计出自建筑大师贝聿铭团队之手从最初的的激烈反对到和谐相处,从“邻避”走向“邻利”,该厂致力于以下几点:。
(1)将焚烧厂与林口太平村的古道修建成登山步道步道的入口位于厂区隔壁,沿路设置了观景台及风力、太阳能路灯,许多原生种植物、动物都可以在这发现,步道坡度和缓,在高处还可以眺望大海、台北商港,吸引了无数游客和当地居民驻足。
(2)建成了焚烧热能的温水游泳池向周边居民免费开放,通过废热蒸汽加热所设立的温水游泳池,通过废气利用,每年可以节省上百万新台币的燃料费游泳池免费给临近居民使用,也无偿开放给周边中小学上游泳课,即便是其他人进入,票价也就是象征性地收取一次60元新台币(约合11元人民币)。
(3)焚化厂行政楼一楼大厅名叫“幸福广场”,平时用作环保教育,可以容纳300人。如果周围居民有喜事,可以免费借来办婚宴,已经有百对新人在此结婚,参加喜宴的人数超过7000人。
(4)厂区东侧还建设了临海环保小木屋上下两层两房一厅一卫、总面积47平米,个建筑装有20千瓦的太阳能和300瓦风力发电的设备,外墙安装了雨水回收系统,上下两层中间安装双层夹板保证室内冬暖夏凉,再加上厂区提供再生家具,仿佛是一个生态循环系统。
自2011年7月13日开张至今,网上预约入住次次秒杀不过,如果是焚化厂的邻居,即可免费入住一晚丹麦Amager Bakke生活垃圾焚烧发电厂坐落在歌本哈根市中心,处理规模为1200吨/日这座由BIG设计、阿梅格尔能源中心(ARC)建造的焚烧厂被视为是集功能性与艺术性为一体的革新之作。
根据设计方案,除了本身新一代的焚烧炉和技术手段,BIG在生活垃圾焚烧发电厂上面覆盖了一层面积为1.6万平方米滑雪场公园,设计了一条长达1500米的雪道,分为3段3种难度滑雪爱好者们可以乘坐电梯直达不同赛道,而透明化的内部设计将保证大家在乘坐过程中能看到焚烧厂内垃圾处理的情况。
在夏季,屋顶公园屋顶公园将为游客提供徒步路线、游乐场、健身设施、小跑步道、攀岩墙,还有令人惊艳的美景整个坡道的高度为88米,因此在景观设计方面需要特别注意选择用一系列的树木和植被来处理这里的陡峭的斜坡地形。
除了安全因素外,建筑内的大型发电锅炉所产生的热量也需要协调解决,因为有的时候,它产生的热量可使地表温度高达摄氏60度
主要设计者英歌斯提到,他的灵感不仅来源于滑雪,更来源于家乡的生态环境在他看来,丹麦人热爱滑雪,但这里地势平坦,虽然气候适宜也有足够多的雪,却没有山每逢雪季,滑雪爱好者们只能驱车几小时赶到瑞士的阿尔卑斯山过一把瘾。
“我们虽然没有雪山,但我们有‘垃圾山’!”英格斯想到,或许可以将这座生活垃圾焚烧厂建成一座人造雪山,让平坦的哥本哈根也有机会成为一个滑雪胜地同时他为这座能滑雪的焚烧厂设计了一个特殊的烟囱:每排放一吨二氧化碳,就会吐出一个直径15米大小的烟圈。
经过特殊的过滤处理,这种烟圈几乎完全由水蒸汽和一点点燃烧后产生的二氧化碳组成,无毒无害——这样设计的目的是希望通过烟圈这种生动有趣且容易量化的形式引起人们对碳排放的重视
3.运营管理 生活垃圾焚烧发电厂在运营管理过程中,逐渐形成了对内安全生产、对外全面公开的运营管理模式实施生活垃圾焚烧发电厂全面公开透明,最初是企业为了接受公众监督,公开透明化运营管理后来在2017年4月20日,原环保部印发《关于生活垃圾焚烧厂安装污染物排放自动监控设备和联网有关事项的通知》,要求生活垃圾焚烧企业于2017年9月30日前全面完成“装、树、联”三项任务。
“装”,是指所有垃圾焚烧企业依法安装自动监测设备;“树”,即树立显示屏,向公众公开实时监控数据;“联”,即所有垃圾焚烧企业依法与环保部门联网,并传输到环境保护部,数据公开至此有了明文规定 在“装、树、联”实际操作过程中,却发展出来不同模式。
据统计,截至2018年年中,全国已运行的垃圾焚烧发电厂约有60%在网上主动公开信息,主动公开信息的企业中有30%在其官网上公开其中以光大国际为代表,在其官网上公开旗下项目的环境监测数据,包括烟气排放小时数据、二噁英监测报告、渗滤液出水指标、炉渣热灼减率、飞灰监测报告等。
此外,部分垃圾焚烧发电厂为了向公众宣传,将焚烧厂整个厂区内外拍成3D全景,公众可以在线对整个垃圾焚烧发电厂进行参观浏览,目前完整的案例有成都九江垃圾焚烧发电厂、重庆丰盛垃圾焚烧发电厂、深圳盐田垃圾焚烧发电厂、深圳宝安垃圾焚烧发电厂等。
三、总结 综上所述,通过对生活垃圾焚烧发电行业历史及现状的研究,就生活垃圾焚烧发电行业的标杆电厂提出以下考量指标: (1)设计设计是否结合当地特色或去工业化设计,整体设计是否做到节能环保要求,满足厂区绿化率在30%的花园式设计,是否有环保教育馆等。
(2)工程建设 标杆生活垃圾焚烧厂工程建设施工设计合理,无质量缺陷和质量隐患主要衡量指标为: a) 获《中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)》 b) 获《中国电力优质工程奖》 c) 获《省级优质工程奖》。
(3)运营管理 标杆生活垃圾焚烧厂运营管理应做到安全、透明、达标、与当地政府及民众和谐相处,主要参考指标如下: a) 自投运起无重大停产事故、无重大人员伤亡事故 b) 自投运起各项指标均达国标,甚至优于欧标2010
c) 实时公开并持续更新环境监测数据,包括但不限于烟气排放小时数据、二噁英监测报告、渗滤液出水指标、炉渣热灼减率、飞灰监测报告等 d) 获企业环境评价结果-“环保诚信企业” e) 评为《AAA级生活垃圾焚烧厂》
*注:文中参考资料及图片均来源于网络,如有侵权可联系删除本文转载需获得作者许可
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