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废弃物能源回收:东南亚的可再生机遇?

中国的经验为面临日益严峻的废弃物问题和不断增长的能源需求的国家提供了教训,考特尼·韦瑟比写道。

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业界领先的德国垃圾能源公司EEW Energy from Waste的工作现场。图片来源:Julian Stratenschulte

东南亚的城市人口到2030年预计将增至4亿,这意味着需要加大废弃物处理投资力度,以应对垃圾数量的激增。到2040年,电力需求的增长也将促使该地区各国的发电能力增加一倍以上

能够直接迅速满足这两种需求的一个方法就是废弃物能源回收,这一笼统的术语包括各种不同的技术,让各国在处理废弃物的同时得以发电。

由于燃烧垃圾会对健康和环境造成影响,焚烧等传统的废弃物能源回收方法往往不受社区的欢迎。

中国已经成功地开展了废弃物能源回收,而且目前中国的废弃物发电装机容量居世界首位。东南亚的决策者研究了中国的情况,认为这一做法值得写入国家废弃物处理计划中。然而,各国在选择使用何种技术时,必须从中国快速推广这种技术的经验中吸取教训。

垃圾焚烧虽然是成本最低、最常见的废弃物能源回收技术,但各国应考虑其他类型的技术,并且规划开展更加广泛的政策改革,让废物能源回收成为一项可靠的长期投资。

燃烧的机会

随着东南亚地区生活水平的提高,来自民众家中、办公室、商店以及其他公共场所的城市固废越来越多,这些废弃物中通常还掺杂着食物残渣、废纸、塑料包装、衣物、金属、玻璃,有时甚至还有下水道污泥。

大多数东盟国家都采用填埋法来处理这些废弃物,但这种做法问题重重。

近来一项研究表明,2015至2025年间中国、泰国、越南、印度和巴基斯坦的城市固体废弃物或将增加一倍以上,数量超过6亿吨。垃圾填埋虽然一直是成本最低的处置方式,但很难应对废弃物的迅速增加。市中心寸土寸金,意味着垃圾往往被堆在拥挤的垃圾填埋场里,目前还没有一个系统来处理由此产生的堆积如山的垃圾。

废弃物管理不善的代价很高:垃圾填埋场占据大量空间,污染物渗入土壤和地表水中,破坏环境和人类健康。垃圾填埋场中有机物质分解产生的气体也是一个严重的问题,约占全球甲烷排放总量的11%。而全球约有90%的塑料垃圾没有得到恰当的处置,甚至没有进入填埋场,这也是为什么塑料会成为海洋污染最大元凶的原因之一。

焚烧是除了填埋之外最常见的废弃物处理方法。这种方法看起来似乎是一个必然的选择:既消灭了大量的实体废弃物,又生产了人类急需的能源。

事实上,废弃物能源回收非常复杂,包括许多不同的技术,对环境的影响也各不相同。焚烧虽然能消除实体废弃物,但需要事先对材料进行分拣,去除有机和不易燃的材料,从而提高回收效率。

若管理得当,废弃物能源回收能减少实体废弃物的存放需求;相比填埋更能够控制对空气、土壤和水资源污染的影响;而且从国内就可以获得源源不断的发电资源。

但在许多情况下,焚烧厂并没有得到很好的管理。大多数新兴经济体的废弃物分拣程序能力十分有限,有的甚至没有这一程序。如果事先不进行有效的分类,那么废弃物能源回收技术的成本效益和效率都将降低。对于垃圾焚烧厂来说,这就意味着无法使燃烧温度达到足够的高度,从而无法消除一些关键污染物。但即使管理得当,焚烧厂仍会产生灰烬,需要加以妥当处置。

其他商业技术主要靠的是废弃物气化处理。气化工厂通过化学转化,在高温下将塑料和有机固体废弃物转变为合成气体并加以燃烧。垃圾填埋场的气体收集、发酵和厌氧消化都是通过控制和催化废弃物的分解,从而产生甲烷和沼气。生成的这些气体可用于燃烧,用途类似天然气。这种方法通常比焚烧更加高效。

东南亚的现状

泰国和印度尼西亚是东南亚国家的缩影。这两个国家很好地展示了渴望开展废弃物能源回收的国家所面临的困难。

泰国政府针对焚烧、气化、发酵、填埋场气体收集等各种废弃物能源回收厂制定了补贴和税收优惠政策。目前该国废弃物发电装机容量达203兆瓦。

这一数字很可能还会继续增长,原因在于泰国已经为几家废弃物能源回收厂颁发了许可证,其总装机将达到500兆瓦。另外,泰国2018-2037年度的能源发展规划也可能会放松对许可证的限制。

然而,缺少垃圾分类就意味着焚烧环节会面临重大问题。泰国的垃圾中有大量的有机废物和其他不易燃烧的材料,从而导致焚烧过程中无法达到发电、避免有毒排放和产生灰烬所需的高温。

这导致当地一些社区和民间社会就污染和健康问题提出抗议。一些焚烧厂还试图通过非法进口分类较好的垃圾来抵消当地废弃物分类效率低下造成的经济损失。

印度尼西亚也面临类似的挑战。面对废弃物管理难的挑战,以及到2025年实现生物质能和废弃物发电达810兆瓦的目标,政府对废弃物能源回收给予了相当高的支持。但尽管如此,取得进展的项目寥寥无几。

由于遭到公众的强烈抵制,废弃物能源回收行业进展滞后。抗议活动十分普遍。2018年印尼最高法院裁定,因为废弃物燃烧产生有害污染物,所以是违法的。但政府仍在推进相关项目。


印度尼西亚路边焚烧的垃圾。图片来源: Crystite RF

向中国学习

中国正在迅速推广并完善几种废弃物能源回收技术。因此,中国可以作为一个研究案例,帮助其他国家找到推进此类技术的最具可持续性的方法。

欧洲和日本或许拥有最先进、最高效的技术,但他们处理的废弃物组成与新兴经济体大不相同。中国的情况更有借鉴性。和其他新兴经济体一样,中国的废弃物往往湿度更高,燃烧的热效率较低。

中国在利用废水和其他有机物生产沼气方面取得了一定进展,但大部分装机来自垃圾焚烧。截至2017年,中国垃圾焚烧发电项目共339个,累计装机容量7.3千兆瓦。预计到2020年,垃圾焚烧发电厂数量将增至600座,装机容量将达到10千兆瓦。建设这些电站主要是为了解决废弃物处理问题,但同时也顺便产生了发电的好处。

东南亚国家可以从中国的经验中吸取三个教训:

首先,焚烧只能在短期内解决废弃物危机,长期来看,新兴经济体必须建立有效的废弃物分类系统,对塑料和金属等可回收物、有机材料以及其他材料进行分类。只有这样,废弃物能源回收技术才能发挥最大效用。缺少分类系统导致中国的垃圾不仅湿度很高,而且可回收材料与食品垃圾、污水污泥等有机废弃物都混杂在一起。

其次,必须超越传统垃圾焚烧,才能确保工厂的可持续运作和对资源的有效利用。废弃物能源回收行业之所以能够在中国取得成功,是因为其开发了循环流化床燃烧技术。这种创新技术更适用于湿度较高的废弃物。

威尔逊中心中国环境论坛的詹妮弗·特纳称,中国有46个城市正在尝试不同的废弃物处理方式,力求成为“零垃圾城市”。其中一些正在考虑从污泥中收集甲烷。污泥本身没有足够的有机物质,无法生产甲烷,但将其与其他食物垃圾混合起来后装进厌氧消化器却是一个比烧掉它们更环保、产能更高的处理方式。

这两项创新对正在推进城市化的东南亚而言有着宝贵的实用价值。“这世间没有什么万灵药能够一下解决中国面临的废弃物问题。其他国家应该向中国学习,从中国的实验战略中吸取教训,”特纳说。

最后,即便是中国也面临着废弃物能源回收影响带来的环境阻力。传统垃圾焚烧技术和其他废物能源回收技术可以在多大程度上满足未来的需求。这个问题仍然存在争议。许多环境专家批评中国的废弃物能源发电厂污染物排放不透明。

鉴于中国在工业生产的环境与健康影响监测方面面临着广泛挑战,废弃物能源回收受到当地社区的普遍抗议也就不足为奇了。印度尼西亚和泰国也遇到了类似的抗议活动,说明这一问题非常具有普遍性。

中国的经验——以及潜在的投资——可以帮助东南亚的新兴经济体通过审慎和战略性地利用传统垃圾焚烧以及其他以气化为基础的废物能源回收技术,来应对废弃物的迅速增加。但从长远来看,各国仍需采用其他技术,并且加强垃圾分类。

 

翻译:金艳

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