社会发展以及人口增长持续推高生活垃圾量,如何环保、高效地处理存量及新增的垃圾,成为当今社会面临的重要问题。我国目前无害化垃圾处理主要包括卫生填埋、堆肥和焚烧处理。其中,垃圾焚烧处理方式由于对环境影响相对较小,且具有缩小垃圾体积、高温消毒、能量回收等优点,近年来被广泛应用,正在逐渐成为市场首选方式。
一、垃圾无害化处理市场发展概况
按照 2021 年 5 月国家发改委、住建部印发的《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》数据显示,“十三五”期间,全国城镇生活垃圾设施处理能力超过 127 万吨/日,较 2015 年增加 51 万吨/日,生活垃圾无害化处理率达到 99.2%,全国城市和县城生活垃圾基本实现无害化处理。
根据国家统计局数据显示,我国城市生活垃圾清运量近年来持续增长,从2011 年 16,395 万吨增长至 2022 年 24,445 万吨,年均复合增长率为 3.70%。而大量的生活垃圾对社会发展及生存环境产生较大不利影响,从而不断提升垃圾无害化处理市场需求。
我国生活垃圾无害化处理率已从 2011 年的 79.7%提高至2022 年的 99.9%。垃圾处理结构中,生活垃圾焚烧比例明显增加,原生垃圾填埋占比大幅降低。按照《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》数据显示,“十三五”期间,全国共建成生活垃圾焚烧厂 254 座,累计在运行生活垃圾焚烧厂超过 500 座,焚烧设施处理能力 58 万吨/日。
全国城镇生活垃圾焚烧处理率超过 50%,初步形成了新增处理能力以焚烧为主的垃圾处理发展格局。根据国家统计局数据显示,我国垃圾无害化处理量由 2011 年 13,090 万吨,增长至 2022 年 24,419 万吨,年均复合增长率达 5.83%,其中,垃圾焚烧处理量占比由 2011 年 19.86%提高至 2022 年的 79.86%。
二、垃圾焚烧处理市场发展概况
近年来,我国生活垃圾焚烧行业持续高速发展。根据国家统计局数据显示,2011 年至 2022 年,我国生活垃圾焚烧处理厂的数量由 109 家增加至 648 家,年均复合增长率达 17.59%。处理量方面,根据国家统计局数据显示,2011 年至2022 年,我国生活垃圾焚烧处理量由 2,599 万吨增加至 19,502 万吨,年复合增长率达 20.11%。
三、生活垃圾处理技术
我国目前无害化垃圾处理主要包括卫生填埋、堆肥和焚烧处理。垃圾填埋是过去国内最主要的处理方式,因其具有成本低、技术简单、对垃圾要求低等特点而被广泛应用,但近些年发现填埋导致了一系列问题,除占据一定土地的资源外,垃圾填埋所带来的垃圾渗滤液对后续处理技术具有较高的要求,对周边环境也有一定影响。
堆肥是建立在垃圾分类基础上,且对于垃圾的选择性较差,目前成本相对较高。垃圾焚烧处理方式由于对环境影响相对较小,且具有缩小垃圾体积、高温消毒、能量回收等优点,近年来被广泛应用,正在逐渐成为市场首选方式。垃圾焚烧处理工艺的核心设备为焚烧炉,其对整体焚烧效果、项目运行的稳定性、工程造价及经济效益等方面影响重大。
因此,行业的技术水平及特点主要集中在焚烧炉的型式及技术工艺上。而焚烧炉技术最早可追溯至 100 多年前,目前已得到不断完善。按燃烧方式的不同,焚烧炉的型式可分为机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉。其中,机械炉排焚烧炉发展历史最长且技术成熟,适合高水份、低热值、大容量的垃圾焚烧,从而成为目前市场最受青睐的型式。
而根据炉排运动方式及结构不同,机械炉排焚烧炉的型式有往复推动炉排、滚动炉排、多段波动炉排、脉冲抛动炉排,但以往复推动炉排及滚动炉排为主。
同时,根据国家建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。因此,综合考虑国家政策、生活垃圾特性及多方面因素,机械炉排炉工艺为目前行业最为认可的技术。
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