欢迎来到绿资酷
当前位置: 首页 > 环保公益研究 > 行业观察
解开垃圾焚烧的迷思 | 绿资酷·环保观察
21
【编者按】

减量化、无害化、资源化,是垃圾处理的理想状态。但“焚烧”这一应用广泛的垃圾处理方式真的能够变废为宝,将垃圾对人类、对地球的负面影响降低吗?前期“绿资酷-环保观察”栏目发表了一系列垃圾焚烧厂及其环境教育的文章。作为回应,环保组织“无毒先峰”专门撰写了本期文章,从垃圾焚烧污染物排放、垃圾处理厂排放标准及信息公开、对周围环境与人类健康的影响等方面进行论证,进而提出垃圾处理的理想方案——从垃圾焚烧到垃圾分类处理,最终针对垃圾产生的源头提出“零废弃”的倡议。


你一片我一片,地球变成垃圾站;

你不扔我不扔,垃圾减量绿意增!


图:垃圾焚烧的迷思


听过垃圾焚烧的你肯定也听过这些说法:垃圾焚烧能够变废为宝,是实现垃圾减量化、无害化、资源化的有效途径;我国垃圾焚烧厂的排污量,控制在欧盟标准内;垃圾焚烧厂排放的二恶英不会危害人体健康;垃圾焚烧厂排放的那点二恶英对环境和健康没啥影响;发达国家都在用焚烧处理垃圾……

然而,事实真是这样吗?

且听我慢慢道来。

(注:本文所说的垃圾焚烧厂指的是生活垃圾焚烧厂)

可能有一些读者朋友只听过,但是并没见过焚烧厂。大多数垃圾焚烧厂都装配了烟囱,看起来有些像燃煤发电厂,但是会比燃煤发电厂长得好看。


左上:北京鲁家山焚烧厂,左下:海南海口澄迈焚烧厂,右:维也纳施比特劳焚烧厂


垃圾焚烧厂可以把垃圾“变没”?

————————————————


图:焚烧厂处理垃圾的过程


如上图所示,垃圾焚烧会产生“三废”——废气、废水和废渣,废渣包括炉渣和飞灰。


图:生活垃圾焚烧厂烟道气能监测到的排放物


通常,人们说垃圾焚烧厂的污染物排放时,更多地指的是可见的烟囱排放的烟气。也因此,这会给人一种错觉——垃圾焚烧可以让垃圾消失。

然而,垃圾焚烧产生的烟气中的污染物有200多种,可分为以下几大类:

  • 持久性有机污染物(POPs),典型代表是二恶英,多氯萘,以及多环芳烃。POPs在环境中很难降解,寿命超过十年;

  • 重金属,常见的有汞、镉、铅、镍、砷等;

  • 温室效应气体,包括二氧化碳、一氧化碳等;

  • 无机酸,包括卤化氢、氮氧化物、硫化物等,是酸雨的主要成分;

  • 颗粒物,有PM2.5(大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物)、PM10(大气中直径在10微米以下的颗粒物,又称为可吸入颗粒物或飘尘)等;

  • 盐,有氯化钠,氯化钾等。


由于一般外界不可见,垃圾焚烧产生的飞灰往往被忽视。飞灰,是指烟气净化系统捕集物和烟囱、烟道底部沉降的底灰,富含重金属、盐和持久性有机污染物。炉排炉技术,1 吨垃圾焚烧后可产生 30-50kg 的飞灰;流化床技术,则可产生 100-150kg。

炉渣是指燃烧不完全的垃圾,比如塑料、玻璃、陶瓷和金属的残渣等。炉排炉技术的炉渣产生量为 200-250kg/t·垃圾,流化床的大于 80 kg/t·垃圾。


垃圾焚烧污染物排放标准很严格?

———————————————

>> 烟气排放标准和监测要求

来源:生活垃圾焚烧污染控制标准


如上表所示,我国的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)只对烟气中的 9 大类污染物进行限制,并未完全涵盖其他已知的200 多种有害物质。而“装树联”要求焚烧厂安装的电子监测屏,主要显示颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢和一氧化碳等常规污染物和温度的监测数据;因为没有实时监测,重金属和二恶英的排放数据就算有显示,可能只是几个月内的某一次检测结果而已。


>>?烟气监测频次

除了常规污染物需要实时更新以外,《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求:

  • 垃圾焚烧污染企业每个月至少监测 1 次重金属和焚烧炉渣热灼减率。

  • 环保部门采用随机的方式,对生活垃圾焚烧厂进行日常监督性监测;对焚烧炉渣热灼减率以及烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、重金属类污染物、一氧化碳的监测,每季度至少开展 1 次;对烟气中二恶英类污染物的监测,每年至少开展 1 次,采样时常是每次 3- 6 个小时,浓度以连续 3、4 次测量的算数平均值为计。

然而,由于监测成本高,通常,环保部门每年只对烟气中的二恶英监测 1 次。在监测期间,焚烧厂可通过控制工况,调用最好的师傅,配置最好的垃圾处理设施,换用活性碳等方式,将二恶英浓度降到最低。所以,3-6 小时最佳工况下的监测结果,不能代表焚烧厂一年 8000 多个小时的运行状况。另外,启停炉的阶段,焚烧温度变化不稳定,二恶英排放指数可达到全年正常工况排放量的 70% 以上,这一时段的排放数据非常缺乏,就算有,也时常被忽略。


>>飞灰处置标准

根据国家标准,飞灰在分别收集、贮存、运输、处理之后才能拿去填埋。


图:国家对垃圾焚烧飞灰的相关规定

然而,《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 6.3 条,并未对垃圾焚烧飞灰填埋的检测次数、责任主体等作出具体要求。


>> 我国焚烧排放标准媲美欧盟?


表:欧盟与中国焚烧污染物排放限值对比


一些专家说我国的焚烧排放标准能达到甚至优于欧盟2000标准,我们找来了欧盟标准、欧盟最佳可行技术和我国现行标准进行对比,如上表所示,可以看到:

目前,在国内,有7项污染物的排放标准落后于欧盟标准,有2项国标严于欧盟标准;二恶英排放的国标和欧盟标准一样,另外,国家尚未对氨气、氟化氢等有机污染物设定标准。


>> 即便达到欧盟标准,就赶超欧盟了吗?NO!

通常情况下,国内焚烧厂宣传排放量达到欧盟标准时,指的是达到欧盟最低的标准,也就是 0.1 ng/Nm3。而目前欧盟最佳可行技术(BAT)规定的是 0.001-0.1 ng/Nm3。在实际操作中,一些欧盟国家执行的是0.01 ng/Nm3 的标准,也就是中国标准的 1/10。

并且,欧盟的焚烧厂会采用连续采样技术来监测烟气二恶英的浓度。


图:二恶英连续采样分析结果


上图是欧盟某焚烧厂每两周分析一次、连续分析 25 次对烟气二恶英进行检测的结果,可以看到第 16-20,22周期的检测结果大大超出了 0.1 ng/Nm3 的标准。

除此之外,并且,中国并未对很多污染物进行监测。同时,国内环评法允许焚烧厂在非正常工况下超标排放,平时运行时的排放量,不超过国标即可。

综上,即使我国焚烧厂能够达标排放,实际运行也远远落后于欧盟标准。


垃圾焚烧厂都能达标运行?

————————————

目前,我国垃圾焚烧行业存在的问题有政府监管不到位,信息公开比例低,焚烧厂排放不达标,违规事件频发,飞灰管理失控,污染物环境浓度超标等等。


>> 可见不达标

左上:监测屏幕上可见的数据不达标,右上:飞灰未经固化而直接排放,

左下:垃圾没有烧透,或垃圾量太大,右下:发黑的烟气,说明污染物的管理存在问题


>> 信息公开比例低,超标事件频发

2017年,环保组织芜湖生态中心的观察与信息公开申请的结果显示:

全国运行的359座垃圾焚烧厂中,仅能获取到112座烟气二恶英自行监测数据,以及50座烟气二恶英监督性监测数据。有关部门不公开二恶英监测信息,公众就会怀疑企业和环保部门没有对烟气二恶英进行监测,或监测结果不达标。而部分公开的信息,则表明烟气二恶英超标事件时有发生。例如,

  • 2018年7月,泰州绿色动力再生能源有限公司,由于原环保部对其进行的二恶英监督性监测结果超标,被罚款100万。与此同时,芜湖生态中心观察环保部门官网2017年监督性监测数据发现,

  • 湖州南太湖环保能源有限公司2017年8月国控污染源监督性监测二恶英超标3次,

  • 诸暨八方热电有限责任公司2017年第四季度第六次监督性监测数据二恶英超标1次。

2017年12月,芜湖生态中心观察发现,2017年10月,全国在运行的垃圾焚烧厂中,仅有163座在各省市企业信息平台上公开环境信息,31座垃圾焚烧厂在10月份累计超标 3351次。

2018年5月,项目团队观察发现,全国在运行的垃圾焚烧厂中,190座焚烧厂在各省市企业信息平台上公开环境信息,46座垃圾焚烧厂在4月份累计超标6866次,并未得到惩罚。


>> 飞灰管理失控

图:江苏省焚烧厂飞灰管理失控案例


2017年,芜湖生态中心调研了安徽、江苏、浙江和广东等地共121座垃圾焚烧厂的飞灰处置状况,发现的问题有:大多数环保部门在飞灰监管、监测法律法规方面存在缺失;部分焚烧厂没有依照危废转移制度,对飞灰执行标准化管理;将飞灰超标填埋,填埋飞灰时防护措施不到位;将飞灰和生活垃圾混合填埋等。


>> 环境二恶英监测与实况

《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发[2008]82号文)要求焚烧厂在运行前后,每年在周边环境选 2 个点,分别测出空气和土壤中二恶英的含量。

图:环发[2008]82号文的要求


依据这一要求,2017年11月至2018年5月,公益组织深圳零废弃先后向135 座生活垃圾焚烧厂的属地环保部门,提交了焚烧厂试运行前和运行后每年周围大气与土壤环境二恶英监测信息公开申请。在得到属地环保部门有效信息公开申请答复的 121 座垃圾焚烧厂中:

  • 全部或部分公开环境二恶英监测信息的焚烧厂,仅占 27.3%,被公开的环境二恶英信息完整度不足四成:

  • 综合信息公开完整度、公开信息的焚烧厂数量比例等两个因素,总体信息公开程度仅为10%;

  • 只有1座焚烧厂能按要求每年在同一监测点进行监测。


图:环境二恶英信息公开情况


垃圾焚烧对周边环境影响不大?

———————————————


>> 即使烟气二恶英排放标准为 0.01 ng/Nm3,周边环境还是不安全


上图:鸡蛋二恶英浓度;下图:牧草二恶英浓度。

(红色为超出限值,黄色为超出行动限值)


如上图所示,2012年—2015年,荷兰环保组织 ToxicoWatch Foundation,对荷兰哈林根(Harlingen)REC 焚烧厂周边环境中的散养鸡蛋、牧草,以及焚烧厂烟气中的二恶英(PCDDFs)和类二恶英多氯联苯(dl-PCBs)进行采样和分析后发现,即使二恶英排放达到限值 0.01 ng/Nm3,依旧会对周边环境造成不良影响。


>> 国内的研究

2013-2015年,国家环境分析测试中心和国家环境保护二恶英污染控制重点实验室的几位研究人员亮度对北京市某生活垃圾焚烧厂周边环境空气中二恶英含量、组成特征、时空特征和季节变化特征等进行了监测分析,发现,雾霾天和冬季二恶英毒性当量超出日本环境空气质量标准限值,并且冬季儿童的二恶英呼吸暴露贡献率超标。

钟秀萍等学者(2010)研究发现,焚烧厂周围优势植物叶片受到的汞污染最为严重,其次为铬、镉污染。


>>?垃圾焚烧可以减少碳排放?

磐之石环境与能源研究中心(2016)比较了我国生活垃圾在6种不同处理方式下的二氧化碳排放以及碳减排潜力后发现,垃圾焚烧的排放为 0.815 吨二氧化碳/吨垃圾;计入发电产生的替代电网二氧化碳减排量后,净二氧化碳排放量为 0.575 吨,为排放量第二高的处理方式。


图:磐之石环境与能源研究中心比较了不同生活垃圾处理方式的碳排放


环保组织无焚英国(2018)研究发现,每焚烧一吨塑料垃圾,可释放约 0.43 吨二氧化碳。典型的垃圾焚烧厂,在 30 年运营期内,会释放 280 万吨二氧化碳,即便把发电量考虑在内,也比填埋同样数量的垃圾,多释放 160 万吨二氧化碳。


垃圾焚烧的健康影响

——————————

有研究表明,垃圾焚烧与癌症出生缺陷流产有关联,并且焚烧厂对工人也存在健康隐患华南某焚烧设施周边儿童和成人的镉呼吸暴露和致癌风险超过了风险临界值,铊对儿童的污染指数超过安全值 1,对成人污染指数是 0.194,儿童承受的风险高于成人。

2017年,南京大学和美国一所大学一项共同研究表明,我国垃圾焚烧的平均致癌风险是 5.71×10-6,比美国环保署定义的可接受水平高 5 倍。有 17 个省的焚烧致癌风险超过可接受水平(致癌风险水平≤1×10-6),其中 7 个省的风险水平甚至高于 10-5。

垃圾焚烧与雾霾有关联。进入焚烧炉的垃圾热值不够,掺入烧煤、重油,会使烟气中同步排放的化合物更多,并增加颗粒物的排放。韩国一项研究发现,焚烧厂的常规空气污染物对公民的健康影响也是相当显着的。


垃圾焚烧在欧洲

——————————

>> 欧洲的垃圾焚烧比例

图:2016年欧盟 28 个国家+瑞士、挪威和冰岛的垃圾处理情况(红色部分表示填埋比例,橙色表示垃圾能源化比例,绿色表示循环再生比例


如上图所示,2016年,欧盟 28 国平均垃圾能源化比例为 28%,平均循环比例为 46%。这 31 国中,焚烧比例最高的为芬兰(55%),超过 50% 的仅有 5 国。循环比例最高的为斯洛文尼亚(68%),超过 50% 的有 8 国。


>> 欧洲的反焚事件


上图中上两张为意大利佛罗伦萨的反焚运动,最终通过诉讼的方式成功。为保护孩子健康而成立的妈妈反焚团,正在进行零废弃倡导和游行。

左下图为罗马尼亚的垃圾焚烧污染空气的海报。罗马尼亚能源正义协会自 2012年成立起,通过诉讼、请愿和谈判等方式共成功取缔了 8 个焚烧项目,现如今罗马尼亚境内尚无垃圾焚烧厂。

右下图为法国公众在巴黎 Ivry 生活垃圾焚烧厂前示威。不久后,法国环境与能源管理署发布新闻稿,称该国目前已有的130座生活垃圾焚烧厂已经“够多”了,因为近年来公众所产生的垃圾量正在持续萎缩。前环境部长 SègolèneRoyal 说:“由于这是个垃圾焚烧项目,因此我当然反对。在废弃物收集和能源转化方面,许多技术都比垃圾焚烧环保且合理得多。”


>> 不靠谱的欧洲垃圾焚烧厂

图:苏格兰Dargavel的“先进”焚烧厂


苏格兰“先进”焚烧厂未能遵守强制规定,持续超标排放,能效低下,无法实现经济运行,甚至发生爆炸,出现瞒报等状况。

2013年8月23日,苏格兰环保署开具“撤销环境许可”的罚单,最后整个焚烧项目关闭。


图:丹麦Amager Bakke焚烧厂


丹麦的 Amager Bakke 焚烧厂,屋顶上建有咖啡厅、徒步公园等。然而,2016年10月,在建造过程中,大型焚烧炉的技术安装失败,额外花费了1300万欧元来修复,最终使运行时间延迟了7个月。2018年6月初,焚烧装置中的给水泵技术失败,导致该焚烧厂不能持续处理每日运来的垃圾。


垃圾的出路在哪里?

——————————


>> 垃圾优先处理次序原则


>> 欧洲的一些垃圾分类实践

去年10月,我有幸参加了由民促会组织的中欧交换项目。在欧洲期间,我到布加勒斯特、柏林、维也纳、特隆赫姆等城市考察发现,奥地利、德国、挪威的垃圾分类做得很好。



左图,德国学生宿舍楼下的垃圾收集点,垃圾类别分为纸、玻璃、塑料、厨余。

右图:维也纳街头垃圾桶,类别有玻璃、塑料、纸,厨余垃圾。



左图为挪威特隆赫姆某居民家中厨房水槽下的垃圾桶,有餐厨垃圾、纸和剩余垃圾等几类。

右图是一个挺有意思的事情,特隆赫姆一户人家给垃圾桶上锁。由于剩余垃圾按量收费制度,20%-30%的人家会给垃圾桶上锁,谨防邻居偷倒垃圾。


总结

—————

我国“十三五”规划对垃圾焚烧比例的要求是 50% 以上,海南、河南等地的焚烧比例标准是100%。中国与欧洲的垃圾焚烧厂数量、焚烧比例、焚烧的垃圾成分均不一样,所以我们难以将两者进行类比。

我国的垃圾焚烧厂,存在许多问题:垃圾没有分类,焚烧时热值低;焚烧标准不严,监管不力;焚烧厂排污量即使控制在欧盟标准内,依旧会对环境造成危害。最后,我们不能迷信欧洲垃圾焚烧技术。很多欧洲国家,已汲取经验教训,向零废弃的方式转变。

校对:毛达,编辑:罗宾鸟



本文转载自微信公众号“天下无焚”

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/HA0WX8zfnu6suktC11KYpw

地址:北京市海淀区知春路36号碧兴园2号楼1606室
邮编:100088
邮箱:comm@hyi.org.cn
在以下平台关注我们
合一绿学院 ©2017
技术支持:溪泽源