在北京昌平的阿苏卫生活垃圾焚烧厂,你很难想象这是处理城市废弃物的核心场所。
道路整洁得堪比工业园区,空气中闻不到丝毫异味,全自动机械抓斗正精准抓起十吨垃圾送入炉膛,这些曾被嫌弃的“城市累赘”,焚烧产生的电能足够一个三口之家用一整年。
可谁能想到,几十年前中国还深陷“垃圾围城”的困境,大城市的填埋场饱和溢出,偏远地区垃圾堆积成山,甚至出现“垃圾围村”的尴尬。
如今我们不仅彻底扭转局面,还在垃圾发电领域拿下全球第一,日处理能力比美国、日本和欧盟加起来还多。
我们是如何打破欧美日的技术垄断,把垃圾变成“绿色能源”的?
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上世纪七八十年代,中国的垃圾处理还停留在最原始的“挖坑填埋”阶段,而欧洲和日本早已掌握了垃圾焚烧发电的核心技术,德国马丁公司、日本三菱重工的设备垄断了全球市场。
当时国内少数城市想建焚烧厂,只能花天价进口全套设备,一套日处理500吨垃圾的设备,费用相当于一座小型发电厂的总投资,普通城市根本负担不起。
更憋屈的是,就算花了钱,后续的维修保养、零件更换还得看外方脸色,技术服务被牢牢拿捏在别人手里。
关键中国垃圾和欧美垃圾的特性完全不同,我们的垃圾水分高、成分杂,尤其是厨余垃圾占比大,进口设备根本“水土不服”,运行起来频繁出故障,要么焚烧不彻底,要么能耗高得离谱,很多引进的设备最后都成了“摆设”。
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被逼到绝境的我们只能走上自主研发的道路,而这条路上的第一个突破口,就来自对进口技术的本土化改造。
2000年,三峰环境从德国马丁公司引进全套技术,成为国内最早“吃螃蟹”的企业之一。
但他们没有满足于简单照搬,而是组织技术团队扎根车间,针对中国垃圾的特性逐部件优化。
焚烧炉炉排是核心部件,直接影响燃烧效率,团队就反复调整结构设计,优化通风和温控参数,经过上千次试验,终于解决了垃圾燃烧不充分的难题。
到2004年,这家企业实现了垃圾焚烧成套设备的国产化,一下子把项目投资成本降低了近40%,这一下就为垃圾发电技术的普及打通了关键瓶颈。
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同一时期,康恒环境、中科环保等企业也纷纷加入研发阵营,形成了多点突破的格局。
中科环保联合中科院多个研究所,专攻烟气净化这个核心难题——过去垃圾焚烧的烟气处理要经过7到9步复杂流程,设备多、成本高,还容易产生二噁英这种剧毒污染物,这也是很多人对垃圾焚烧心存顾虑的根源。
研发团队历经三年攻关,研发出“多效合一烟气净化技术”,在干式塔内通过陶瓷滤筒负载特殊催化剂,两步就能完成全流程净化,最终把二噁英排放控制在每立方米0.01纳克以下,远低于欧盟标准。
这项技术后来还拿了行业科技进步一等奖,如今已经成为国内垃圾焚烧厂的标配。
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技术突破带来的直接变化,就是垃圾处理能力的爆发式增长。
截至2024年底,中国垃圾焚烧日处理能力达到116.6万吨,经世界纪录认证机构确认,正式成为全球垃圾焚烧处理能力最高的国家。
这个数字有多直观?相当于把美国、日本和欧盟的处理能力全部加起来,而且焚烧处理占比已经达到78.9%,比“十三五”末提升了19.2个百分点,这一成就还被央视新闻列为“十四五”环境治理的重要成效。
更值得一提的是,我们的垃圾发电早已不是简单的“烧垃圾发电”,而是形成了全链条的资源循环利用体系。
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还是以阿苏卫焚烧厂为例,垃圾运抵后不会直接焚烧,会先在数十米深的储坑中发酵5到7天提升热值,焚烧产生的炉渣经处理后回收金属,剩余部分制成环保砖,渗滤液深度处理后实现回用,整体资源利用率超过90%。
厂区外的大屏幕实时跳动着排放数据,烟尘、氮氧化物等指标全部优于欧盟标准,彻底颠覆了人们对垃圾处理厂“脏乱差”的固有印象。
这种成熟的模式还在不断向县域延伸,齐齐哈尔市克山县的生活垃圾焚烧发电项目就是典型代表。
这个总投资3.98亿元的省级重点工程,日处理600吨生活垃圾,覆盖周边四个县,投运前这些地区都靠填埋处理垃圾,不仅占用土地,还污染土壤和水源。
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项目采用850℃以上高温焚烧技术,能让垃圾体积缩减90%以上,年发电量可达6000万千瓦时,相当于节约标煤1.8万吨,减少二氧化碳排放4.75万吨,每年还能减少土地占用约30亩,彻底告别了“垃圾围村”的困境,为欠发达地区提供了可复制的范本。
不过有研究显示,2020年中国垃圾焚烧发电直接碳排放量达5400万吨,其中塑料燃烧占了80%的碳排放,而且能源转换效率虽然从15.0%提升到16.4%,但仍低于燃煤电厂和欧盟同类设施。
好在我们早已针对性布局,通过推进垃圾分类减少塑料占比、升级设备提升效率、探索碳捕获技术等方式,正在推动垃圾发电向低碳化转型。
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研究预测,通过这些举措,到2060年有望将垃圾焚烧发电的碳排放强度降低一半,达到天然气发电的水平。
从被技术垄断、深陷垃圾围城,到掌握核心技术、拿下全球第一,再到向世界输出解决方案,中国垃圾发电的逆袭之路,正是中国制造业转型升级的一个生动缩影。
我们没有走捷径,而是靠着脚踏实地的技术攻关,把别人卡脖子的领域变成了自己的优势领域;我们也没有满足于跟随模仿,而是结合自身实际不断创新,把一个环保难题变成了绿色能源产业。
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