美国垃圾焚烧的秘密（上）：垃圾焚烧厂的经济效益并不高

美国垃圾焚烧的秘密（上）：垃圾焚烧厂的经济效益并不高

2018年12月，美国地方自力更生研究所 ILSR（The Institute for Local Self-Reliance）发布了一份名为《垃圾焚烧：各州如何定义可再生能源的肮脏秘密》（Waste Incineration: A Dirty Secret in How States Define Renewable Energy）的 告。 告认为：

1. 垃圾焚烧厂的经济效益不高。

2. 焚烧厂是环境不公平的典型案例。

3. 垃圾焚烧所谓的“可再生”是一种法律上的自相矛盾。

美国垃圾处置现状

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如今，美国有 76 家老化的城市固体废物焚烧厂，它们通过燃烧垃圾来产生蒸汽或发电。

美国的大多数垃圾焚烧厂都是在20世纪70年代至90年代，随着大都市地区的扩张和人均垃圾产生量的上升而兴建的。在附近的低成本垃圾填埋场被填满后，各州间就固体废物的运送地点展开了斗争。在整个城市范围内，更可持续、更健全的垃圾管理方案，如回收或堆肥，仍处于起步阶段。

据专家介绍，大多数城市固体废物焚烧厂的设计寿命最长可达30年或40年。自从20世纪80年代以来，很少有新的焚烧厂建成——在马里兰州迪克森新建的最后一个焚烧厂于1995年投入使用——扩建附近的旧设施和改造现有工厂变得更加普遍。例如2015年，一座投资 6.72 亿美元的焚烧厂，在佛罗里达州西棕榈滩(West Palm Beach)开业，该项目紧邻另一个老化但仍在运行的发电机组，发电能力可达 95 兆瓦(足以满足约 2 万户家庭的用电需求)。这些项目是为了符合空气质量标准，延长机组的使用寿命，或增加发电能力。

尽管近年来已有几家焚烧厂关闭，预计还会有更多的焚烧厂关闭，但美国能源信息管理局(EIA)的焚烧厂地图（如下图）显示了容量至少有 1 兆瓦的焚烧厂曾经在哪些地方运营和聚集。它们大多分布在美国东北部、大西洋中部、上中西部地区和佛罗里达州的大都市地区或附近，其他地区也有少量规模较小的设施。美国能源信息管理局估计，在公布这些数据时，城市固体废物焚烧厂的满负荷发电能力约为 2.3 千兆瓦，相当于美国全国发电量的不到 1%。相比之下，仅2015年一年就有超过 10.5 千兆瓦的新太阳能和近 8.5 千兆瓦的新风能上网。

随着时间的推移，平均而言美国人扔掉的垃圾越来越多，美国人均产生的固体垃圾总量也相应增加。然而，自20世纪90年代达到峰值以来，被焚烧的生活和商业垃圾的数量和比例基本持平，如下图所示。

自2010年以来，平均每年约有 3000 万吨的城市固体垃圾被送往垃圾焚烧厂以用于发电，相比之下，约有 1.36 亿吨垃圾被填埋，6700 万吨垃圾被回收，2200 万吨垃圾被堆肥。

随着包括回收和堆肥在内的更清洁的垃圾管理方案，以及来自风能、太阳能和存储技术的更清洁能源的发展，有几十年历史的焚烧厂正迅速变得过时。不过，与迅速关闭的燃煤电厂不同的是，老旧的焚烧厂得以保留并继续运作。

一名州议员认为这种脱节相当荒谬。“焚烧是20世纪80年代的时候来解决21世纪问题的方法，”明尼苏达州议员弗兰克·霍恩斯坦(Frank Hornstein)于2013年在一篇回应亨内平郡能源恢复中心（HennepinCounty Energy Recovery Center）扩建计划的社论中写道。

焚烧的经济效益并不高

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事实证明，对城市和公用事业来说，焚烧厂是高风险投资，尤其是在能源价格下跌、越来越多的焚烧厂无法负担运营成本或保持竞争力的情况下。垃圾焚烧厂的处理费（在美国，垃圾处理费由运输工人支付，最终转移到城市和消费者身上）通常比回收或堆肥费用高出两到三倍。焚烧厂在就业的比较中也处于下风，例如，堆肥场每处理一单位废物所创造的就业机会是焚烧厂的 4 倍。

对地方政府来说，新建垃圾焚烧厂的资金成本，以及它们的运营、维护和满足这些设施的法规要求，都是不小的投资。例如，在20世纪80年代末，明尼苏达州的亨内平郡（Hennepin County）不得不借 1.6 亿美元来建造亨内平郡能源回收中心(HERC)。亨内平郡能源回收中心并不总是能够支付其运营成本或债务，而是依靠亨内平郡的补贴来继续运营。2010年，亨内平郡能源恢复中心要求亨内平郡提供 180 万美元的运营补贴，即每吨垃圾 4.95 美元。

有些人很清楚焚烧不会带来经济上的意外之财。例如，美国罗德岛州的立法者在20世纪90年代早期通过了一项法律，禁止在该州焚烧城市固体垃圾。他们基于简单的经济学原理做出这一决定。

罗德岛州的法律(州参议院92-S 2502号法案)写道:“由于已知和未知的成本不断上升，固体垃圾焚烧是最昂贵的垃圾处理方法，这将给州和市政预算带来巨大和不合理的负担，并危及公众利益。”

罗德岛州的先见之明，其他州却是经历过惨痛的教训才学到。例如，2011年，由于为一个焚烧厂改造项目提供资金，宾夕法尼亚州的哈里斯堡(Harrisburg)承担了数亿美元的债务和债务担保，最终导致该市破产，留下了一笔搁浅的资产。能源正义网络的创始人迈克·埃沃尔（Mike Ewall）早在八年前就预测到了这一点，并对该市发出了警告。

“一个新的焚烧厂应该能赚 10 亿美元。但相反，这是一个关于基础设施项目出问题所导致何种后果的警示故事。”哈里斯堡焚烧厂并不是唯一一家勉强保持收支平衡的焚烧厂。

去年早些时候，加州仅存的三个焚烧厂中的一个因失去了与该州一家现有公用事业公司的长期电力购买协议，导致无法继续盈利，进而不得不关闭。明尼苏达州的埃尔克河焚烧厂（Minnesota`s Elk River incinerator）“不能再以能收回成本的价格出售电力，”工厂经理说。

焚烧厂不仅建造和运营成本高昂，而且与当地其他垃圾管理方式相比，它们的成本也不具竞争力。在巴尔的摩，回收垃圾的成本估计为每吨 18 美元，而在巴尔的摩 Wheelabrator 焚烧厂，焚化垃圾的成本几乎是这个数字的三倍，估计为每吨 50 美元。因此，基于城市当前的回收率，巴尔的摩每回收一吨垃圾，而不是将其焚化，可以节省 32 美元每吨，或相当于每年 80 万美元。

在明尼苏达州的亨内平郡能源恢复中心，焚烧成本一直在波动，但从未低到足以与替代能源竞争的程度。该郡对源分离有机物的收费仅为每吨 25 美元，节省了 60 美元，不到焚烧厂收费的一半。如果亨内平郡能源恢复中心每年焚烧的 365000 吨垃圾（大致相当于今天工厂燃烧的有机物质）的 30% 被堆肥或转移，据估计，亨内平郡的垃圾工每年将省去 657 万美元的垃圾处理费用，并可最终降低他们所服务的城市和客户的花销成本。

下图展示了巴尔的摩和亨内平郡的垃圾管理方法、成本以及回收和堆肥省去的费用。不幸的是，地方政府把公共资金花在焚烧厂的垃圾处理费上，可能没有太多的资源来投资更划算的回收或堆肥的场地和项目。

垃圾焚烧厂在创造就业方面也比较失败。地方自力更生研究所社区堆肥倡议（ILSR Composting for Community Initiative）在分析比较了不同垃圾管理方式对就业的影响后表示，堆肥场每单位垃圾产生的就业机会是焚烧厂的 4 倍。例如，在马里兰州，送到堆肥设施的每 1 万吨可堆肥垃圾就会创造出约 4.1 个全职工作岗位的需求，相比之下，垃圾填埋场和焚烧厂分别创造了 2.1 个和 1.2 个全职工作岗位。

由于缺乏证据表明垃圾焚烧厂的经济效益对社区有利， 告认为垃圾焚烧厂应该是被地方政府“强行销售”的。

接下来介绍一下我公司“LJ”五化综合处理技术和焚烧发电技术的比较

与焚烧发电技术之比较（300吨以下不发电）

城乡垃圾不落地“LJ”五化综合处理技术的可燃物热解气化热能利用系统，只热解气化高热值的可燃物，如破衣服、破鞋、烂木头，门帘、草席、破麻袋、破被子、卫生纸、卫生巾等，此类垃圾只占垃圾总量的25-30%。

即使同样焚烧发电，同样处理1000吨垃圾，其他技术把1000吨垃圾全部放进焚烧炉烧掉；而五化分类处理技术，只有250-300吨垃圾放进焚烧炉。即使产生有害气体，五化分类综合处理技术的产生量只占焚烧发电技术的1/4至1/3。而且五化分类综合处理技术的分选系统把90-95%的塑料分选出来制木塑板，在可燃物焚烧系统处理过程，几乎没有塑料成分，所以经焚烧产生的有害气体可以说是微乎其微，而尾气处理系统，则与焚烧发电技术的尾气处理系统一样。也就是说，处理1000吨垃圾的尾气处理系统，五化分类综合处理技术只处理250-300吨。

以日处理1000吨的垃圾处理项目为例，混合垃圾焚烧发电和分类+焚烧发电总投资一样（混合垃圾焚烧发电需2台焚烧炉，分类+焚烧发电，需一台焚烧炉，多了前分选系统，少了一台焚烧炉），大约都是5亿左右。垃圾成分按全国大约平均值：有机物50%，可燃物30%（热值2000-3000大卡），无机物5%,塑料10%，铁磁物0.5%，炉灰沙土其它类垃圾4.5%，平均热值600-800大卡。

具体比较如下：

1、混合垃圾焚烧发电项目的尾气总排放是（假定为1000立方/天），那么，分类+焚烧发电的总排放一定是300立方/天（进焚烧炉的只有30%），环保效益十分明显；

2、混合垃圾焚烧发电的净收入为：当地政府给的处理费+国家电网给的并网补贴-吨运营成本=净利润。如按处理费按每吨50元，原生混合垃圾吨垃圾发电300度，并网补贴每度0.65元，处理成本每吨100元计算：

混合垃圾焚烧发电的净收入为：1000吨X50元（5万）+1000吨X300度X0.65元（19.4万）-1000吨X100元（10万）=14.4万元

分选+焚烧发电的净收入为：当地政府给的处理费+国家电网给的并网补贴+资源化产品收入-吨运营成本=净收入。其中分类后的高热值可燃物的发电量为吨垃圾1000度；分类后其它垃圾的运营成本最多不会超过吨垃圾50元；资源化产品收入为：有机肥+塑料+铁磁物+建材-吨处理成本=净收入。根据垃圾成分分析，可得：250吨有机肥X400元+100吨塑料X500元+5吨铁磁物X1000元+10万块标砖X0.5元-700吨X50元=17万元（有机肥价格执行江苏省有机肥补贴政策，其余按市场最低价估算）。据此计算，那么分类+焚烧发电的净收入为：1000吨X50元（5万）+300吨X1000度X0.65元（19.4万）+资源化产品收入17万-300吨X100元（3万）=37.4万元。

分类+焚烧发电与混合垃圾焚烧发电的净收入差为：37.4万元-14.4万元=23万元，也就是说，分类+焚烧发电比混合垃圾焚烧发电每天多收入23万元，经济效益比较非常明显。

3、为社会安排就业比较，混合垃圾焚烧安排就业100人，亿元投资就业率仅仅20人；分类+焚烧发电最少安排就业300人，亿元投资就业率为60人。

渗滤液处理系统

城乡垃圾不落地“LJ”五化综合处理技术渗滤液处理系统，处理简单、彻底，完全无害。该系统只有收集系统，收集后用污泥泵打入有机物高温高压催化降解制肥系统的水解罐，在温度193℃，压力1.25MPa的条件下，将液体部分蒸发为蒸汽，冷凝后达到无害化排放，固体部分留在罐内制有机肥。其它技术多采用随意排放，或花费高代价处理后排放，运行费用昂贵。

效益方面

城乡垃圾不落地“LJ”五化综合处理技术其核心是--进来是垃圾，出去是产品，其工程总投入不高，（要根据垃圾成分）；吨垃圾运行成本低（地区不同，成本不同），一般大约130元-240元（以垃圾处理垃圾，即用处理可燃垃圾的余下热能处理有机垃圾）；政府支付处理成本加10%利润的处理费即可，再无其他财政负担。

而其它处理技术，按效益最好的焚烧发电技术来计算，政府不仅要支付100元左右的垃圾处理费，而且还要支付高额的并网补贴，就按吨垃圾发电300度，并网补贴最少0.65元计算，则每吨垃圾需支付195元，也就是说焚烧发电技术，政府要支付吨垃圾处理费接近300元，去除运行成本，该技术利润微薄，稍有不慎，即有亏损可能。如无国家高额并网补贴及处理费，该企业则绝无生存可能。

适应性方面

城乡垃圾不落地“LJ”五化综合处理技术可将：城乡生活垃圾、菜市场垃圾、绿化垃圾、禽畜粪便、餐厨垃圾、厨余垃圾、建筑垃圾、装修垃圾、医疗垃圾、禽畜病尸、屠宰场垃圾、中药行业废弃物、食品行业废弃物、农业废弃物、污水处理处理厂污泥、垃圾渗滤液、造纸废渣等，除危险废弃物外的所有当地产生的垃圾，一次性得以解决。