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兩岸垃圾焚化廠發展概況

信鼎技術服務股份有限公司 林猷迪 (由總窗口提供)

一、前言

  臺灣及中國大陸因都市人口集中及人民生活水平提升的發展趨勢下,造成垃圾量急速增加,垃圾性質日趨複雜,為有效處理垃圾並達到減量之目的,垃圾焚化處理技術已取代掩埋成為城市垃圾的主要處理方式。

  臺灣於西元1960年代以前垃圾多任意棄置,垃圾處理設施也極為簡陋,西元1984年政府訂定「都市垃圾處理方案」,明訂垃圾以掩埋為主,後因民眾對環境品質要求日益提升,垃圾掩埋場用地取得日趨困難,以及焚化技術發展逐漸成熟,政府於西元1991年訂定「垃圾處理方案」, 垃圾處理方式從「掩埋為主」演進成「焚化為主、掩埋為輔」方式。

  而中國大陸過去的城市生活垃圾(一般廢棄物)多隨意堆放城市周圍或傾倒在河流、窪地,同樣存在垃圾處理、掩埋空間不足與環境污染問題。西元1979年中國大陸頒布《中華人民共和國環境保護法(試行)》,為第一部綜合性的環境保護基本法,至西元1995年為了防治固體廢物(一般事業廢棄物)污染環境,保障人體健康,施行《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》。

  西元2000年以後,中國大陸政府陸續發布了一系列鼓勵垃圾焚化產業發展的政策。西元2000年2月頒布《關於公布〈當前國家鼓勵發展的環保產業設備(產品)目錄〉(第一批)的通知》,其中包含城市生活垃圾焚化處理設備的內容規範;西元2006年頒布的《國民經濟和社會發展第11個五年規劃綱要》,在「裝備製造業振興的重點」中,包含環保及資源綜合利用設備,同時也包括固體廢棄物處理設備。西元2007年頒布《城市生活垃圾管理辦法》,加強城市生活垃圾管理,以改善城市市容和環境衛生;同年也發布了《中國應對氣候變化國家方案》,其中明確指出︰鼓勵「在經濟發達、土地資源稀缺地區建設垃圾焚燒發電廠」、「全力研究開發和推廣利用先進之垃圾焚燒技術,提高國產技術水平,有效降低成本,促進垃圾焚化技術產業化發展」。

  最終形成中國大陸垃圾焚化處理發展策略是西元2007年頒布的《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設「十一五」規劃》,確定中國大陸「十一五」期間將建設生活垃圾焚化廠82座,新增處理能力6.7萬公噸,投入資金近千億元人民幣。西元2011年《關於進一步加強城市生活垃圾處理工作意見》,明令土地資源緊缺、人口密度高的城市要優先採用焚化處理技術;西元2012年發布之《「十二五」全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》,明確指出垃圾焚化為垃圾處理的主要發展方向,並提出至西元2015年都市一般廢棄物採焚化處理的比率須達到35%。

  焚化廠之建設雖獲得實質的法源依據,中國大陸政府也推動一系列管理辦法,然相關法令配套措施及施行狀況卻未能配合,以致垃圾處理政策績效不佳,致使社會大眾對焚化廠之興建仍存有疑慮,焚化廠興建之路步履維艱。

二、兩岸垃圾焚化廠發展歷史

  臺灣第一座大型垃圾焚化廠-內湖垃圾焚化廠於西元1991年完工,同年核定「臺灣地區垃圾資源回收(焚化)廠興建計畫」,確定都市垃圾處理方式以焚化為優先考慮,由政府興建21座焚化廠,後因焚化廠興建經費龐大,為避免影響政府財政調度,遂於西元1996年再訂定「鼓勵公民營機構興建營運垃圾焚化廠推動方案」,期結合民間力量,再興建15座垃圾焚化廠,以達成垃圾焚化處理目標。

  行政院環境保護署公布的資料顯示,自西元1998年起每人每日平均垃圾清運量由1.14公斤開始逐年下降,在西元2004年推動零廢棄政策後減少至0.71公斤,故行政院環境保護署在西元2006年起重新檢討垃圾焚化廠興建政策,取消10座民有焚化廠興建計畫,修正後焚化廠之興建總數為26座,其中2座完工未營運,最後一座焚化廠於西元2008年底完工,臺灣營運之焚化廠共24座。

  由20多年來臺灣垃圾焚化處理、焚化廠建廠趨勢及垃圾處理政策分析其關係(見圖1),可看出焚化處理占垃圾產生量之比率,自西元1992年第一座垃圾焚化廠開始商轉後逐年增加,隨著西元1997年推動「資源回收四合一」計畫,以及西元2003年推動「零廢棄政策」,垃圾清運量能有效控制,直到西元2008年施行垃圾強制分類後,焚化處理比率開始下降,而垃圾妥善處理率也達100%。

圖1臺灣垃圾焚化處理與焚化廠建廠趨勢 圖1 臺灣垃圾焚化處理與焚化廠建廠趨勢 (資料來源:行政院環境保護署)

  中國大陸垃圾焚化處理能力嚴重不足,加上城市土地資源寶貴,以致許多城市普遍出現「垃圾圍城」之現象,垃圾焚化被認為是當下解決此一問題最直接有效的方法。「中國固廢網」在 《中國垃圾焚燒發電市場分析報告(2012版)》中預測「十二五」期間需新建272座垃圾焚化廠,才能完成《「十二五」全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》設定之目標,顯見目前中國大陸垃圾處理市場日趨成熟,垃圾焚化廠進入黃金發展期。

  中國大陸近期積極興建垃圾焚化廠,雖然焚化廠之建設起步較慢,但從西元2011年至西元2012年間完工50座焚化廠,便可看出其發展相當迅速(見圖2)。另外,從西元2012年垃圾焚化占垃圾處理量之比率21 %以及垃圾妥善處理率僅84.8%,再次驗證中國大陸垃圾焚化仍有很大的成長空間,垃圾焚化廠數量仍將繼續攀升,以實現「十二五」規劃中全中國大陸城鎮生活垃圾焚化處理設施能力達到無害化處理總能力的35%以上、城市生活垃圾處理率達90%以上的目標。

圖2中國大陸垃圾焚化處理與焚化廠建廠趨勢 圖2 中國大陸垃圾焚化處理與焚化廠建廠趨勢 (資料來源:中國固廢網、中國大陸國家統計局)

三、兩岸垃圾焚化技術與處理概況

(1) 焚化系統
 

  目前兩岸垃圾焚化廠之建廠設計,大致上可分為貯存及進料系統、焚化系統、廢熱回收系統、發電系統、鍋爐飼水處理系統、廢氣處理系統、廢水處理系統與灰渣收集及處理系統8個部分,其中焚化系統與廢氣處理系統會因各地垃圾性質的不同以及法規要求而採取最適切的設計。

  對於垃圾焚化廠來說,焚化系統相當於系統的心臟,若焚化系統選擇不佳或操作不當,則會連帶影響到操作品質與營運績效,故在焚化系統的選擇上格外重要。目前兩岸適用的固體廢棄物焚化爐型包含固定式、機械式、旋轉窯以及流體化床4類。一般固定式焚化爐焚化處理容量較小,旋轉窯用於有害廢棄物焚化處理,而都市生活垃圾焚化技術採用機械式焚化技術及流體化床焚化技術。

  臺灣運轉的24座垃圾焚化廠都未採用流體化床焚化技術,最主要之考量就是機械式發展歷史最悠久,技術最成熟,且此類爐型之特點就是用廢棄物混燒(Mass burn)模式處理垃圾,垃圾無須預先處理,且爐內輸送垃圾的同時,又能促進垃圾的攪動和混合,使垃圾得到較完全的燃燒,且不受垃圾性質、垃圾熱值與預處理程序之影響,所以臺灣大部分焚化廠普遍採用此焚化技術。

  而中國大陸焚化系統採用技術則以機械式及流體化床兩種為主。統計西元2012年中國大陸127座垃圾焚化廠資料,使用機械式爐型有76座(59.84%),流體化床爐型有45座(33.43%)。其中機械式焚化系統係引進國外技術和關鍵設備,建設投資相對較高,在76座使用機械式爐型的垃圾焚化廠中又有39座(51.32%)為自行研發的國產化設備。

  流體化床技術主要是自主研發,以中國大陸的浙江大學、中國科學院、清華大學等為代表。因流體化床技術進料要求高且需摻煤輔助燃燒,再加上西元2006年頒布《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》,規定「發電消耗熱量中常規能源超過20%的混燃發電項目,視同常規能源發電項目」,在焚化廠只能添加20%以下熱量輔助燃料,以獲得優惠電價,以及煤價不斷上漲之雙重壓力下,流體化床焚化技術發展趨緩。

(2) 廢氣處理系統
    廢氣處理系統是處理垃圾焚燒後所產生之煙道廢氣,確保處理後排放至大氣中不會造成環境污染。在臺灣最常用之廢氣處理系統為「選擇性非觸媒還原脫硝系統(SNCR)+半乾式洗煙塔+活性碳噴注系統+袋濾式集塵器」,而中國大陸則因各地垃圾性質不同所導致排放酸性廢氣濃度之差異而必須選用不同的廢氣處理系統。

四、兩岸垃圾焚化廠現階段面臨之困境

  臺灣在焚化廠興建初期,由於民眾環保意識興起,對於居住環境與健康相當重視,因此對於即將建在自己周遭的垃圾焚化廠相當反感,如城西垃圾焚化廠與木柵垃圾焚化廠的抗爭事件等。當時政府為了建立民眾對焚化廠的信心,對於污染防治設備規格訂下較高的門檻。伴隨焚化廠興建計畫之推展,為取得民眾信任並解除對焚化廠之疑慮,政府機關邀請民眾到廠內參觀,讓民眾可以親自感受焚化廠自動化控制焚化設備、公害防治設備、灰燼處理設備等運轉流程,透過公開透明化程序,取得民眾信任,同時還推動回饋措施,修建溫水游泳池、公園、運動中心、圖書館等公共設施,與民眾維持良好互動關係,在歷經過去20年之發展,臺灣民眾對焚化廠污染防治與環境保護之貢獻有更明確的瞭解與認識。

  鑑於臺灣垃圾分類以及資源回收政策深具成效,以致焚化處理垃圾來源逐漸減少,部分焚化廠面臨無垃圾可燒之困境,同時也有部分焚化廠將屆營運契約年限,面臨如何處置與規劃等問題。

  反觀中國大陸,垃圾焚化處理技術正蓬勃發展,但民眾對焚化廠之接受度仍不高,雖然中國大陸也積極推動公眾參與及資訊公開,但執行力度還有改善空間,故近幾年中國大陸頻頻發生群體抗爭事件,顯現焚化廠選址與民眾抗爭事件層出不窮,焚化廠興建仍遭受到相當大的地方阻力。

五、結論與建議

  綜觀兩岸垃圾處理歷史,都曾面臨到城市無足夠掩埋土地導致爆發環境衛生的危機。對臺灣來說,焚化廠發展與相關環保規定已經相當成熟,歷經掩埋、焚化、資源回收、零廢棄以及垃圾強制分類等政策,可焚化之垃圾量已大幅減少,反應了臺灣垃圾管理政策推動成功,但也面對部分垃圾焚化廠因無垃圾來源,而需轉向接收一般事業廢棄物以維持運轉之困境。對此,營運商必須更加嚴格把關廢氣處理流程,做好環境安全與污染控制,另面對臺灣之焚化廠已發展20餘年,接續可能出現部分設備屆使用年限之老化現象,則建議對於焚化系統與廢氣處理系統進行升級,以維持焚化效能。

  對於中國大陸來說,近期所設立之垃圾焚化廠,多取經先進國家,學習其處理經驗與技術標準,因此垃圾處理績效普遍接近臺灣之水平。然早期所設立的焚化廠,為符合中國大陸新訂定的環保標準,則必須作一定程度之改善。另在推展焚化廠興建計畫的同時,面對民眾抗爭,則需考量污染防治技術與環境監控是否落實、環境資訊是否公開、居民對於垃圾分類的意識以及營運商是否盡到社會責任等,加以分析改進,以取得解決方案。

  雖然目前臺灣有部分垃圾焚化廠廠齡將屆20年,考量其評鑑成績佳且設備運轉效能未受影響,故對於廠齡較高之垃圾焚化廠,政府將朝繼續營運之方式辦理。面對焚化垃圾量不足的問題,則朝增加接收事業廢棄物來源以因應,如將一般事業廢棄物或農業廢棄物適當分類去除有害物質,則可提供給垃圾焚化廠使用,或從垃圾掩埋場將垃圾分選後進行焚化處理。除此之外,還可推動底灰再利用於路基或管溝填築。

  對中國大陸來說,雖然垃圾焚化處理的技術已逐漸成熟,但由於中國大陸在西元2010年頒布之《生活垃圾焚燒污染控制標準》以前所訂定的排放標準較寬鬆,部分垃圾焚化廠出現經營不善、監管不當與污染超標等情況,造成民眾對垃圾焚化廠營運品質不信任,故建議未來應考量對垃圾處理進行完善的管理以提高營運品質,從源頭落實垃圾分類工作,避免不可燃或不適燃之垃圾進入焚化廠以提升焚化效率,完善法規標準與垃圾焚化廠評鑑制度,增強監督管理機制,其中資訊公開透明化更是首要之計。另外也可考量在地民眾需求,推動硬體休閒設施或軟性社會服務活動,營造焚化廠敦親睦鄰的好形象,改善民眾觀感,以使焚化廠的興建和營運能更加順利地推動。

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