解開垃圾焚燒的迷思


圖:垃圾焚燒的迷思

聽過垃圾焚燒的你肯定也聽過這些說法:垃圾焚燒能夠變廢為寶,是實現垃圾減量化、無害化、資源化的有效途徑;我國垃圾焚燒廠的排污量,控制在歐盟標準內;垃圾焚燒廠排放的二噁英不會危害人體健康;垃圾焚燒廠排放的那點二噁英對環境和健康沒啥影響;發達國家都在用焚燒處理垃圾……

然而,事實真是這樣嗎?

且聽我慢慢道來。

(注:本文所說的垃圾焚燒廠指的是生活垃圾焚燒廠)

可能有一些讀者朋友只聽過,但是并沒見過焚燒廠。大多數垃圾焚燒廠都裝配了煙囪,看起來有些像燃煤發電廠,但是會比燃煤發電廠長得好看。

左上:北京魯家山焚燒廠,左下:海南??诔芜~焚燒廠,右:維也納施比特勞焚燒廠

垃圾焚燒廠可以把垃圾“變沒”?

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圖:焚燒廠處理垃圾的過程

如上圖所示,垃圾焚燒會產生“三廢”——廢氣、廢水和廢渣,廢渣包括爐渣和飛灰。

圖:生活垃圾焚燒廠煙道氣能監測到的排放物 

通常,人們說垃圾焚燒廠的污染物排放時,更多地指的是可見的煙囪排放的煙氣。也因此,這會給人一種錯覺——垃圾焚燒可以讓垃圾消失。

然而,垃圾焚燒產生的煙氣中的污染物有200多種,可分為以下幾大類:

  • 持久性有機污染物(POPs),典型代表是二噁英,多氯萘,以及多環芳烴。POPs在環境中很難降解,壽命超過十年;

  • 重金屬,常見的有汞、鎘、鉛、鎳、砷等;

  • 溫室效應氣體,包括二氧化碳、一氧化碳等;

  • 無機酸,包括鹵化氫、氮氧化物、硫化物等,是酸雨的主要成分;

  • 顆粒物,有PM2.5(大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物)、PM10(大氣中直徑在10微米以下的顆粒物,又稱為可吸入顆粒物或飄塵)等;

  • ,有氯化鈉,氯化鉀等。

由于一般外界不可見,垃圾焚燒產生的飛灰往往被忽視。飛灰,是指煙氣凈化系統捕集物和煙囪、煙道底部沉降的底灰,富含重金屬、鹽和持久性有機污染物。爐排爐技術,1 噸垃圾焚燒后可產生 30-50kg 的飛灰;流化床技術,則可產生 100-150kg。

爐渣是指燃燒不完全的垃圾,比如塑料、玻璃、陶瓷和金屬的殘渣等。爐排爐技術的爐渣產生量為 200-250kg/t·垃圾,流化床的大于 80 kg/t·垃圾。

垃圾焚燒污染物排放標準很嚴格?

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>> 煙氣排放標準和監測要求

來源:生活垃圾焚燒污染控制標準

如上表所示,我國的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)只對煙氣中的 9 大類污染物進行限制,并未完全涵蓋其他已知的200 多種有害物質。而“裝樹聯”要求焚燒廠安裝的電子監測屏,主要顯示顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、氯化氫和一氧化碳等常規污染物和溫度的監測數據;因為沒有實時監測,重金屬和二噁英的排放數據就算有顯示,可能只是幾個月內的某一次檢測結果而已。

>> 煙氣監測頻次

除了常規污染物需要實時更新以外,《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)要求:

  • 垃圾焚燒污染企業每個月至少監測 1 次重金屬和焚燒爐渣熱灼減率。

  • 環保部門采用隨機的方式,對生活垃圾焚燒廠進行日常監督性監測;對焚燒爐渣熱灼減率以及煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氫、重金屬類污染物、一氧化碳的監測,每季度至少開展 1 次;對煙氣中二噁英類污染物的監測,每年至少開展 1 次,采樣時常是每次 3- 6 個小時,濃度以連續 3、4 次測量的算數平均值為計。

然而,由于監測成本高,通常,環保部門每年只對煙氣中的二噁英監測 1 次。在監測期間,焚燒廠可通過控制工況,調用最好的師傅,配置最好的垃圾處理設施,換用活性碳等方式,將二噁英濃度降到最低。所以,3-6 小時最佳工況下的監測結果,不能代表焚燒廠一年 8000 多個小時的運行狀況。另外,啟停爐的階段,焚燒溫度變化不穩定,二噁英排放指數可達到全年正常工況排放量的 70% 以上,這一時段的排放數據非常缺乏,就算有,也時常被忽略。

>>飛灰處置標準

根據國家標準,飛灰在分別收集、貯存、運輸、處理之后才能拿去填埋。

圖:國家對垃圾焚燒飛灰的相關規定

然而,《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008) 6.3 條,并未對垃圾焚燒飛灰填埋的檢測次數、責任主體等作出具體要求。

>> 我國焚燒排放標準媲美歐盟?

表:歐盟與中國焚燒污染物排放限值對比

一些專家說我國的焚燒排放標準能達到甚至優于歐盟2000標準,我們找來了歐盟標準、歐盟最佳可行技術和我國現行標準進行對比,如上表所示,可以看到:

目前,在國內,有7項污染物的排放標準落后于歐盟標準,有2項國標嚴于歐盟標準;二噁英排放的國標和歐盟標準一樣,另外,國家尚未對氨氣、氟化氫等有機污染物設定標準。

>> 即便達到歐盟標準,就趕超歐盟了嗎?NO!

通常情況下,國內焚燒廠宣傳排放量達到歐盟標準時,指的是達到歐盟最低的標準,也就是 0.1 ng/Nm³。而目前歐盟最佳可行技術(BAT)規定的是 0.001-0.1 ng/Nm³。在實際操作中,一些歐盟國家執行的是0.01 ng/Nm³ 的標準,也就是中國標準的 1/10。

并且,歐盟的焚燒廠會采用連續采樣技術來監測煙氣二噁英的濃度。

圖:二噁英連續采樣分析結果

上圖是歐盟某焚燒廠每兩周分析一次、連續分析 25 次對煙氣二噁英進行檢測的結果,可以看到第 16-20,22周期的檢測結果大大超出了 0.1 ng/Nm³ 的標準。

除此之外,并且,中國并未對很多污染物進行監測。同時,國內環評法允許焚燒廠在非正常工況下超標排放,平時運行時的排放量,不超過國標即可。

綜上,即使我國焚燒廠能夠達標排放,實際運行也遠遠落后于歐盟標準。

垃圾焚燒廠都能達標運行?

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目前,我國垃圾焚燒行業存在的問題有政府監管不到位,信息公開比例低,焚燒廠排放不達標,違規事件頻發,飛灰管理失控,污染物環境濃度超標等等。

>> 可見不達標

左上:監測屏幕上可見的數據不達標,右上:飛灰未經固化而直接排放,

左下:垃圾沒有燒透,或垃圾量太大,右下:發黑的煙氣,說明污染物的管理存在問題

>> 信息公開比例低,超標事件頻發

2017年,環保組織蕪湖生態中心的觀察與信息公開申請的結果顯示:

全國運行的359座垃圾焚燒廠中,僅能獲取到112座煙氣二噁英自行監測數據,以及50座煙氣二噁英監督性監測數據。有關部門不公開二噁英監測信息,公眾就會懷疑企業和環保部門沒有對煙氣二噁英進行監測,或監測結果不達標。而部分公開的信息,則表明煙氣二噁英超標事件時有發生。例如,

  • 2018年7月,泰州綠色動力再生能源有限公司,由于原環保部對其進行的二噁英監督性監測結果超標,被罰款100萬。與此同時,蕪湖生態中心觀察環保部門官網2017年監督性監測數據發現,

  • 湖州南太湖環保能源有限公司2017年8月國控污染源監督性監測二噁英超標3次,

  • 諸暨八方熱電有限責任公司2017年第四季度第六次監督性監測數據二噁英超標1次。 

2017年12月,蕪湖生態中心觀察發現,2017年10月,全國在運行的垃圾焚燒廠中,僅有163座在各省市企業信息平臺上公開環境信息,31座垃圾焚燒廠在10月份累計超標 3351次。

2018年5月,項目團隊觀察發現,全國在運行的垃圾焚燒廠中,190座焚燒廠在各省市企業信息平臺上公開環境信息,46座垃圾焚燒廠在4月份累計超標6866次,并未得到懲罰。

>> 飛灰管理失控

圖:江蘇省焚燒廠飛灰管理失控案例

2017年,蕪湖生態中心調研了安徽、江蘇、浙江和廣東等地共121座垃圾焚燒廠的飛灰處置狀況,發現的問題有:大多數環保部門在飛灰監管、監測法律法規方面存在缺失;部分焚燒廠沒有依照危廢轉移制度,對飛灰執行標準化管理;將飛灰超標填埋,填埋飛灰時防護措施不到位;將飛灰和生活垃圾混合填埋等。

>> 環境二噁英監測與實況

《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》(環發[2008]82號文)要求焚燒廠在運行前后,每年在周邊環境選 2 個點,分別測出空氣和土壤中二噁英的含量。

圖:環發[2008]82號文的要求

依據這一要求,2017年11月至2018年5月,公益組織深圳零廢棄先后向135 座生活垃圾焚燒廠的屬地環保部門,提交了焚燒廠試運行前和運行后每年周圍大氣與土壤環境二噁英監測信息公開申請。在得到屬地環保部門有效信息公開申請答復的 121 座垃圾焚燒廠中:

  • 全部或部分公開環境二噁英監測信息的焚燒廠,僅占 27.3%,被公開的環境二噁英信息完整度不足四成:

  • 綜合信息公開完整度、公開信息的焚燒廠數量比例等兩個因素,總體信息公開程度僅為10%;

  • 只有1座焚燒廠能按要求每年在同一監測點進行監測。

圖:環境二噁英信息公開情況

垃圾焚燒對周邊環境影響不大?

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>> 即使煙氣二噁英排放標準為 0.01 ng/Nm³,周邊環境還是不安全

上圖:雞蛋二噁英濃度;下圖:牧草二噁英濃度。

(紅色為超出限值,黃色為超出行動限值)

如上圖所示,2012年—2015年,荷蘭環保組織 ToxicoWatch Foundation,對荷蘭哈林根(Harlingen)REC 焚燒廠周邊環境中的散養雞蛋、牧草,以及焚燒廠煙氣中的二噁英(PCDDFs)和類二噁英多氯聯苯(dl-PCBs)進行采樣和分析后發現,即使二噁英排放達到限值 0.01 ng/Nm³,依舊會對周邊環境造成不良影響。

>> 國內的研究

2013-2015年,國家環境分析測試中心和國家環境保護二噁英污染控制重點實驗室的幾位研究人員亮度對北京市某生活垃圾焚燒廠周邊環境空氣中二噁英含量、組成特征、時空特征和季節變化特征等進行了監測分析,發現,霧霾天和冬季二噁英毒性當量超出日本環境空氣質量標準限值,并且冬季兒童的二噁英呼吸暴露貢獻率超標。

鐘秀萍等學者(2010)研究發現,焚燒廠周圍優勢植物葉片受到的汞污染最為嚴重,其次為鉻、鎘污染。

>> 垃圾焚燒可以減少碳排放?

磐之石環境與能源研究中心(2016)比較了我國生活垃圾在6種不同處理方式下的二氧化碳排放以及碳減排潛力后發現,垃圾焚燒的排放為 0.815 噸二氧化碳/噸垃圾;計入發電產生的替代電網二氧化碳減排量后,凈二氧化碳排放量為 0.575 噸,為排放量第二高的處理方式。

圖:磐之石環境與能源研究中心比較了不同生活垃圾處理方式的碳排放

環保組織無焚英國(2018)研究發現,每焚燒一噸塑料垃圾,可釋放約 0.43 噸二氧化碳。典型的垃圾焚燒廠,在 30 年運營期內,會釋放 280 萬噸二氧化碳,即便把發電量考慮在內,也比填埋同樣數量的垃圾,多釋放 160 萬噸二氧化碳。

 

垃圾焚燒的健康影響

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有研究表明,垃圾焚燒與癌癥、出生缺陷、流產有關聯,并且焚燒廠對工人也存在健康隱患。華南某焚燒設施周邊兒童和成人的鎘呼吸暴露和致癌風險超過了風險臨界值,鉈對兒童的污染指數超過安全值 1,對成人污染指數是 0.194,兒童承受的風險高于成人。

2017年,南京大學和美國一所大學一項共同研究表明,我國垃圾焚燒的平均致癌風險是 5.71×10-6,比美國環保署定義的可接受水平高 5 倍。有 17 個省的焚燒致癌風險超過可接受水平(致癌風險水平≤1×10-6),其中 7 個省的風險水平甚至高于 10-5。

垃圾焚燒與霧霾有關聯。進入焚燒爐的垃圾熱值不夠,摻入燒煤、重油,會使煙氣中同步排放的化合物更多,并增加顆粒物的排放。韓國一項研究發現,焚燒廠的常規空氣污染物對公民的健康影響也是相當顯著的。

垃圾焚燒在歐洲

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>> 歐洲的垃圾焚燒比例

圖:2016年歐盟 28 個國家+瑞士、挪威和冰島的垃圾處理情況(紅色部分表示填埋比例,橙色表示垃圾能源化比例,綠色表示循環再生比例

如上圖所示,2016年,歐盟 28 國平均垃圾能源化比例為 28%,平均循環比例為 46%。這 31 國中,焚燒比例最高的為芬蘭(55%),超過 50% 的僅有 5 國。循環比例最高的為斯洛文尼亞(68%),超過 50% 的有 8 國。

>> 歐洲的反焚事件

上圖中上兩張為意大利佛羅倫薩的反焚運動,最終通過訴訟的方式成功。為保護孩子健康而成立的媽媽反焚團,正在進行零廢棄倡導和游行。

左下圖為羅馬尼亞的垃圾焚燒污染空氣的海報。羅馬尼亞能源正義協會自 2012年成立起,通過訴訟、請愿和談判等方式共成功取締了 8 個焚燒項目,現如今羅馬尼亞境內尚無垃圾焚燒廠。

右下圖為法國公眾在巴黎 Ivry 生活垃圾焚燒廠前示威。不久后,法國環境與能源管理署發布新聞稿,稱該國目前已有的130座生活垃圾焚燒廠已經“夠多”了,因為近年來公眾所產生的垃圾量正在持續萎縮。前環境部長 SègolèneRoyal 說:“由于這是個垃圾焚燒項目,因此我當然反對。在廢棄物收集和能源轉化方面,許多技術都比垃圾焚燒環保且合理得多。”

>> 不靠譜的歐洲垃圾焚燒廠

圖:蘇格蘭Dargavel的“先進”焚燒廠

蘇格蘭“先進”焚燒廠未能遵守強制規定,持續超標排放,能效低下,無法實現經濟運行,甚至發生爆炸,出現瞞報等狀況。

2013年8月23日,蘇格蘭環保署開具“撤銷環境許可”的罰單,最后整個焚燒項目關閉。

圖:丹麥Amager Bakke焚燒廠

丹麥的 Amager Bakke 焚燒廠,屋頂上建有咖啡廳、徒步公園等。然而,2016年10月,在建造過程中,大型焚燒爐的技術安裝失敗,額外花費了1300萬歐元來修復,最終使運行時間延遲了7個月。2018年6月初,焚燒裝置中的給水泵技術失敗,導致該焚燒廠不能持續處理每日運來的垃圾。

垃圾的出路在哪里?

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>> 垃圾優先處理次序原則

>> 歐洲的一些垃圾分類實踐

去年10月,我有幸參加了由民促會組織的中歐交換項目。在歐洲期間,我到布加勒斯特、柏林、維也納、特隆赫姆等城市考察發現,奧地利、德國、挪威的垃圾分類做得很好。

左圖,德國學生宿舍樓下的垃圾收集點,垃圾類別分為紙、玻璃、塑料、廚余。

右圖:維也納街頭垃圾桶,類別有玻璃、塑料、紙,廚余垃圾。

左圖為挪威特隆赫姆某居民家中廚房水槽下的垃圾桶,有餐廚垃圾、紙和剩余垃圾等幾類。

右圖是一個挺有意思的事情,特隆赫姆一戶人家給垃圾桶上鎖。由于剩余垃圾按量收費制度,20%-30%的人家會給垃圾桶上鎖,謹防鄰居偷倒垃圾。

總結

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我國“十三五”規劃對垃圾焚燒比例的要求是 50% 以上,海南、河南等地的焚燒比例標準是100%。中國與歐洲的垃圾焚燒廠數量、焚燒比例、焚燒的垃圾成分均不一樣,所以我們難以將兩者進行類比。

我國的垃圾焚燒廠,存在許多問題:垃圾沒有分類,焚燒時熱值低;焚燒標準不嚴,監管不力;焚燒廠排污量即使控制在歐盟標準內,依舊會對環境造成危害。最后,我們不能迷信歐洲垃圾焚燒技術。很多歐洲國家,已汲取經驗教訓,向零廢棄的方式轉變。

校對:毛達,編輯:羅賓鳥

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