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餐廚垃圾處理的必要性范文第1篇

關鍵詞： 餐廚垃圾 厭氧消化 停留時間 溫度 氨氮

1. 前言

1.1餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

餐廚垃圾是餐飲垃圾和廚余垃圾的統(tǒng)稱。其中，餐飲垃圾指餐館、飯店、單位食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點等的加工過程廢棄物；廚余垃圾指家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩飯剩菜、瓜果皮等易腐有機垃圾。

餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成部分，在城市垃圾中所占比例北京37% ，天津54% ，上海59%，沈陽62%，深圳57%，廣州57%，濟南41%。[1]

早期餐廚垃圾主要作為近郊養(yǎng)豬飼料，由于其來源比較復雜，極有可能引起疾病傳播，現(xiàn)已被政府命令禁止。另外，餐廚垃圾也不宜與其他生活垃圾混合處置：由于餐廚垃圾含水率和有機物含量較高，若直接填埋極易在較短的時間內腐爛發(fā)臭和滋生蚊蠅，對垃圾填埋作業(yè)和滲瀝液收集都會產生較大影響；且由于餐廚垃圾含水率較高，低位熱值僅為2100-3100KJ/kg左右，不能滿足焚燒發(fā)電廠進料熱值要求（5000KJ/kg以上）[2]。因此，對餐廚垃圾的處理迫在眉睫。

目前，全國各地均開始興建餐廚垃圾處理廠，處理技術主要有：高溫消毒制飼料、好氧發(fā)酵制肥、厭氧消化等[3]，根據(jù)國內工程實例來看，高溫消毒制飼料技術的產品存在同源患，且存在菌種管理問題；好氧發(fā)酵制肥堆肥技術存在占地較大、臭氣較難控制、產品銷路不暢等缺點。而相比于以上兩種，厭氧消化技術在高濃度污水處理方面應用已經較為成熟，其主要產品――沼氣為優(yōu)質清潔能源，副產物（沼液、沼渣）經處理后可達標排放，近些年在國內逐漸成為餐廚垃圾處理技術的發(fā)展趨勢，重慶、寧波、蘭州、蘇州等地均采用厭氧消化工藝作為餐廚垃圾處理的主體工藝。

1.2厭氧消化基本原理

餐廚厭氧消化處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物和兼氧微生物的作用，將餐廚垃圾中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程。

厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠三大主要類群的細菌，即水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。因而粗略地將厭氧消化過程劃分為三個連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。第一階段為水解酸化階段。在該過程中復雜的大分子、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解為小分子和溶解性有機物，然后滲入細胞體內，分解產生揮發(fā)性有機酸、醇類、醛類等。這個階段主要產生較高級脂肪酸。第二階段為產氫產乙酸階段。該過程中在產氫產乙酸細菌的作用下，第一階段產生的各種有機酸被分解轉化成乙酸和H2，在降解奇數(shù)碳素有機酸時還形成CO2。第三階段為產甲烷階段。此階段主要依靠產甲烷細菌的作用，將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉化為甲烷。此過程由兩組生理上不同的產甲烷菌完成，一組把氫和二氧化碳轉化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產生甲烷，前者約占總量的1/3后者約占2/3。

雖然厭氧消化過程可分為以上三個階段，但是在厭氧反應器中，三個階段是同時進行的，并保持某種程度的動態(tài)平衡，這種動態(tài)平衡一旦被pH值、溫度、有機負荷等外加因素所破壞，則首先將使產甲烷階段受到抑制，其結果會導致低級脂肪酸的積存和厭氧進程的異常變化，甚至會導致整個厭氧消化過程停滯。

影響厭氧反應的因素有很多，包括：溫度、pH、有機負荷、有毒有害物質含量、營養(yǎng)物質含量等。根據(jù)實際經驗，餐廚垃圾中基本無有毒有害物質，且其中營養(yǎng)物質含量較高，不需要投加營養(yǎng)元素。

而在餐廚垃圾資源化利用和無害化處理的工程實踐中，沼氣的產量是資源利用程度和有機物質降解是否充分的最直觀的指標。因此結合某市餐廚垃圾處理項目前期的中試研究，選擇停留時間、氨氮濃度值和溫度三個具備可操作性的控制性參數(shù)進行沼氣量的產量變化觀察，從而為某市后續(xù)大規(guī)模設計參數(shù)提供參考和依據(jù)。

2. 工程實踐應用

2.1工藝流程簡介

某市餐廚垃圾處理中試項目，處理規(guī)模為20t/d，餐廚垃圾處理的工藝流程如圖1所示：

如上圖所示，餐廚垃圾先經過分 揀、磁選、破碎、固液分離制漿等工序預處理后，與油水分離后的滲瀝液一起進入厭氧消化反應器進行厭氧消化反應，厭氧消化產生的沼氣經脫硫、除水凈化后進入沼氣鍋爐燃燒產生蒸汽，產生的蒸汽一部分用于油水分離系統(tǒng)增溫，一部分用于厭氧消化系統(tǒng)增溫，厭氧消化系統(tǒng)產生的沼液經污水處理系統(tǒng)處理后達標排放。油脂經凈化后作為毛油外售。

本工藝核心環(huán)節(jié)為厭氧消化。根據(jù)厭氧消化溫度的不同，目前國內常見的厭氧消化工藝可分為高溫厭氧消化（50-60℃）和中溫厭氧消化（25-40℃）。相比于高溫厭氧消化，中溫厭氧消化具有運行穩(wěn)定、能耗較低等優(yōu)點，且國內中溫厭氧消化工程案例較多，因此本工程選用中溫厭氧消化工藝。

2.2進水水質

根據(jù)取樣檢測，進入厭氧消化反應器的進料漿液水質如下表所示：

表

注：試驗過程中，溫度下降到20℃時間需要1h左右，而從20℃加熱回升到35℃需要30 min左右.

圖6 沼氣產生量隨時間變化圖

如上圖所示，降溫持續(xù)時間不同，相對產氣量的變化也不同，當溫度降至20℃持續(xù)時間1h時，相對產氣量驟降至2.82%，溫度恢復后，相對產氣量隨溫度很快恢復至波動前的水平；當持續(xù)時間為2h時，相對產氣量最低降至0，而溫度恢復后，相對產氣量要經過4.5-5h才慢慢恢復，且比波動前略低。

從實驗結果中可看出，隨著溫度突然降低，沼氣產生量急劇下降甚至停止產氣。雖然溫度不會使厭氧消化系統(tǒng)產生不可逆轉的破壞，但隨著降溫時間的延長，產氣恢復時間也越長。因此在實際工程中應盡量避免溫度驟降問題。主要方法有：增設備用鍋爐和增加備用汽水混合旁路以避免因能源供應系統(tǒng)故障而造成的反應器溫度驟降。

4 結論

（1）根據(jù)中試實踐，確定厭氧反應器的最佳運行條件為：厭氧反應器最佳停留時間為35d，停留時間過長，產氣貢獻不大卻會造成反應器過大投資增加，停留時間過短，產氣不充分，有機物降解不完全。

（2）根據(jù)中試實踐，厭氧反應器內最佳溫度35℃，溫度的變化范圍應控制在33.5-36.5℃為宜；溫度的驟然變化對產氣效果影響較大，因此在實際工程中，應采取增設備用鍋爐系統(tǒng)和備用汽水混合旁路，以保證能源穩(wěn)定供應。

（3）根據(jù)中試實踐，氨氮對產氣效果影響較大，在實際工程中，應密切關注反應器內氨氮的變化，抑制氨氮濃度的增加?？刹捎美贸鏊♂尠钡獫舛群瓦M料縮短垃圾收運時間等方式來盡量減少氨氮對產氣效果的影響。

參考文獻

[1] 王向會， 李廣魏， 孟虹， 等. 國內外餐廚垃圾處理[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程， 2005， 13（2）.

[2] 耿土鎖（ 食物性有機垃圾資源化方法[J]. 貴州環(huán)?？萍?，2002（12）：15-18

餐廚垃圾處理的必要性范文第2篇

關鍵詞 垃圾焚燒；鄰避心理；環(huán)境監(jiān)管；信息遮蔽；垃圾分類

文／宮銀海

生活垃圾的處理方式主要有三種：填埋、堆肥和焚燒。垃圾填埋簡單快捷，但需占用大面積場地，且填埋的垃圾往往沒有進行無害化處理，殘留著大量的細菌、病毒、重金屬等對人群、環(huán)境有害的物質，垃圾滲漏液也會長期污染地下水環(huán)境。堆肥是對生活垃圾進行穩(wěn)定化、無害化、資源化處理的一種有效方式。堆肥要求垃圾的有機質含量較高，但我國垃圾通常采用混合收集，難以滿足垃圾堆肥的條件。

垃圾焚燒現(xiàn)已成為城市垃圾處理的重要方式。將垃圾通過焚燒處理與高溫(1650℃～1800℃)熱分解、融熔處理結合，便于填埋，節(jié)省用地，還可消滅各種病原體。目前垃圾焚燒爐配有良好的煙塵凈化裝置，可防止大氣污染。垃圾焚燒處理后的殘渣可用作建筑材料，垃圾燃燒釋放出的熱能可供熱或發(fā)電。我國在“十二五”期間加大了垃圾焚燒設施建設力度，垃圾焚燒發(fā)電廠增加300多座，焚燒能力達31萬噸／日。

公眾對垃圾焚燒的鄰避心理

垃圾焚燒在發(fā)達國家已有100多年的歷史，美國、歐洲、日本等都將焚燒作為垃圾處理的主要方式。但是垃圾焚燒在我國卻始終伴隨著巨大的爭議。垃圾焚燒廠都屬于避鄰設施，政府在規(guī)劃選址公示時，總會遭到附近居民的反對和抗議，有時不得不擱置項目。北京、上海、南京、廣州、杭州均發(fā)生過因居民反對附近建垃圾焚燒廠而引發(fā)的群體性事件。

對上海、杭州、蘇州三地5家垃圾焚燒廠周圍居民的調查訪問顯示，90%以上的居民反對焚燒廠建在所在小區(qū)附近，甚至有民眾投訴要求焚燒廠遷址。其原因一是公眾擔心二噁英排放污染環(huán)境，威脅自身健康；二是焚燒廠的氣味給居民生活帶來困擾。公眾鄰避心理的成因

民眾認識上的偏差

大多數(shù)民眾并不十分了解垃圾焚燒技術，對焚燒廠是否規(guī)范化建設運營也不清楚，加之信息化時代虛妄信

垃圾填埋需占用大面積場地息的傳播速度快，人們容易接受錯誤信息或心理暗示。公眾對垃圾焚燒存在諸多疑慮和誤解，以為所有垃圾焚燒廠都是毒氣發(fā)生廠，主觀放大垃圾焚燒對環(huán)境的負面影響，因而產生恐懼心理。近年來，我國公眾參與環(huán)境保護的意識逐漸提高，但尚屬“自我保護型”。即使認識到了垃圾焚燒的必要性和有益性，但為了保護自我利益，不愿焚燒廠建在自己居所附近。

垃圾焚燒存在二次污染風險

二噁英是含氯物質與碳氫化合物在一起燃燒的過程中形成的，具有強致癌性、生殖毒性、免疫毒性和內分泌毒性，為一級致癌物。二噁英主要在垃圾燃燒排放物由850℃降至200℃時生成。我國城市生活垃圾含大量塑料袋及餐盒等塑料制品，且廚余垃圾多、含水量較大、熱值較低，在焚燒過程中不易達到高溫，因此易產生二嗯英。另外，由于焚燒灰渣中含有大量重金屬和有毒物質，廢物焚燒時會產生有害粉塵，即使經過最先進的粉塵過濾技術處理，仍然會有質量約為燃燒前2‰的粉塵進入大氣。

垃圾焚燒污染物控制標準偏低

從表1可以看出，

我國所制定的垃圾焚燒污染物控制標準與歐盟相比，尚有較大差距，其中，對于氯化氫。歐盟標準為5毫克／米3，中國國標（2001年版本）為75毫克／米3，中國標準（2001年版本）是歐盟的15倍；對于二氧化硫，歐盟標準為50毫克／米3，中國國標（2001年版本）為260毫克／米3，中國標準是歐盟的5.2倍；對于氮氧化物，歐盟標準為100毫克／米3，中國國標（2001年版本）為400毫克／米3，中國標準（2001年版本）是歐盟的4倍；對于煙塵（顆粒物），歐盟標準為10毫克／米3，中國國標（2001年版本）為80毫克／米3，中國標準是歐盟的8倍。盡管2014年修訂的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB 18485-2014)比原標準嚴格了許多，與歐盟標準相比仍有較大差距。

企業(yè)超標排污及信息遮蔽引發(fā)信任危機

垃圾焚燒廠鄰避問題也有企業(yè)自身的原因。有些老的焚燒廠技術落后、設備陳舊、密閉性差，個別焚燒廠的建設和運營管理不規(guī)范，污染物排放沒有達到國家標準。目前從監(jiān)測技術手段上看，二嗯英尚不能實現(xiàn)在線檢測，只能根據(jù)其他污染物排放情況進行測算和推算。一些企業(yè)污染物排放情況不愿向社會公開，2012年蕪湖生態(tài)中心、自然之友、自然大學三家環(huán)保組織對全國1 22座垃圾焚燒廠申請信息公開，僅得到42個廠家的排放監(jiān)測數(shù)據(jù)。公眾的環(huán)境知情權沒有得到有效保障，公眾對企業(yè)缺乏信任。

公眾對環(huán)境監(jiān)管力度缺乏信心

垃圾焚燒廠如何有效監(jiān)管是多數(shù)人的共同之憂。近年頻頻曝光的垃圾焚燒廠污染環(huán)境事件，不僅有企業(yè)自身的問題，也有政府主管部門監(jiān)管不力的因素。如媒體曝光的武漢多家垃圾焚燒發(fā)電廠，未經環(huán)境影響評價審批，即建廠開工，每年20萬噸飛灰隧意排放。這些企業(yè)即使被環(huán)保部門通報，仍繼續(xù)生產。在當?shù)卣慕洕嬖V求之下，環(huán)保部門往往處于兩難的境地，監(jiān)察處罰的力度不夠。公眾投訴無門，污染企業(yè)不僅得不到懲罰，甚至污染愈演愈烈。加之一些垃圾焚燒廠的決策選址過程中，缺乏信息公開機制，公眾對政府監(jiān)管工作極度失望，最終釀成群體性事件。消除公眾鄰避心理的對策建議

垃圾焚燒易污染，難監(jiān)察，這些確是百姓關心的問題。要想從根本上解決問題，就必須走進垃圾焚燒企業(yè)，走近垃圾焚燒的過程，深入觀察分析，才能制定出有效的監(jiān)管策略，緩解公眾的恐慌心理。

嚴格標準

環(huán)境標準是國家環(huán)境行政機關實施環(huán)境管理的技術基礎，環(huán)境監(jiān)測與評價、日常的環(huán)境監(jiān)督與管理都需要遵循和依據(jù)環(huán)境標準。過去我國的垃圾焚燒污染物控制標準遠遠低于發(fā)達國家。正由于標準低，排放量大，導致的環(huán)境問題多。2014年5月16日環(huán)境保護部正式《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB 18485-2014)，并于2014年7月1日起實施。最新修訂標準與原2001年版本標準相比更加嚴格，更加科學，更加符合現(xiàn)實要求。

新《生活垃圾焚燒污染控制標準》一方面提升了污染物排放標準，如二噁英由原來的1. OngTEQ／m3提高到了國際上最嚴格的0.1ngrEQ／m3，二氧化硫（1小時均值）由原來的260毫克／米3提高到了100毫克／米3；提高了排放煙氣中顆粒物、氮氧化物、氯化氫、重金屬及其化合物等污染物排放控制要求。

另一方面通過對運行工況進行在線監(jiān)控，將污染控制從末端前移到焚燒過程。2014年新修訂的《生活垃圾焚燒污染控制標準》將一氧化碳作為運行工況指標和污染控制指標，明確煙氣排放在線監(jiān)控要求，明確起爐、停爐和事故應急要求。

強化監(jiān)管

為了避免二次污染的發(fā)生，確保公眾身體健康，政府執(zhí)法部門應加強執(zhí)法，嚴格監(jiān)督垃圾焚燒企業(yè)的排污行為。為此就需要精細化地研究垃圾焚燒的排污節(jié)點，有的放矢地進行環(huán)境監(jiān)察。環(huán)境監(jiān)察的內容包括企業(yè)對環(huán)境法律法規(guī)的執(zhí)行情況，對環(huán)境標準的執(zhí)行情況，企業(yè)的排污情況，在線監(jiān)測情況等。從垃圾儲運系統(tǒng)到垃圾焚燒系統(tǒng)、焚燒排放系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)都需要精細化檢查監(jiān)督，以促使垃圾焚燒企業(yè)達標排放，確保環(huán)境質量。

信息公開

新《生活垃圾焚燒污染控制標準》要求企業(yè)在線檢測數(shù)據(jù)必須在廠區(qū)外的公示牌中顯示，以便接受公眾的監(jiān)督；在線檢測系統(tǒng)與當?shù)丨h(huán)保行政主管部門監(jiān)控中心聯(lián)網，數(shù)據(jù)同時傳送，接受執(zhí)法部門的監(jiān)督和管理。新《環(huán)境保護法》和環(huán)境保護部《環(huán)境信息公開辦法》對環(huán)境信息公開都做了明確的規(guī)定，并對違法企業(yè)實行“黑名單”制，加大了對違法行為懲治力度。只有政府和企業(yè)都嚴格履行職責，增強公信力，行業(yè)才能健康發(fā)展。

適當補償

新《環(huán)境保護法》確立了國家生態(tài)補償制度。國家將加大對生態(tài)保護地區(qū)的財政轉移支付力度，指導受益者和政府通過協(xié)商或者按照市場規(guī)則進行生態(tài)保護補償。過去政府部門只注重人們財產損失的補償，而忽視對居民遭受生態(tài)環(huán)境污染的補償，這也是鄰避問題難以解決的重要原因之一。

垃圾焚燒注定會給周圍環(huán)境帶來一定負面影響，通過定量分析等方法，計算出環(huán)境風險和公眾的環(huán)境負擔值，據(jù)此由企業(yè)給予臨近居民適當補償。這一方面體現(xiàn)社會公平，另一方面對周圍公眾也是一種心理撫慰。

垃圾分類

我國生活垃圾種類繁多，既有塑料、廢紙等可燃物，也有玻璃、金屬等不可燃物，還有大量不易燃燒的餐廚垃圾，垃圾投放收集普遍不進行分類。餐廚垃圾含水率高，粘連性強，使垃圾焚燒廠對混合垃圾的機械分選以及其他預處理實施困難；而混合垃圾在焚燒過程中又容易出現(xiàn)結塊堵爐、溫度低、燃燼率低、熄火停爐等狀況，污染物排放自然增多。因此，垃圾分類收集、分類管理，是減少垃圾焚燒危害的關鍵環(huán)節(jié)。只有危害確確實實減少了，才能從根本上消除公眾的鄰避思想。

實際上，生活垃圾無論是采取填埋、堆肥，還是焚燒方式處理，要實現(xiàn)減量化、無害化，均要以分類為前提。2013年，北京、上海、廣州、南京、杭州、青島、寧波等城市繼續(xù)推進垃圾分類試點。截至目前，北京、上海、廣州、南京、杭州、青島、洛陽、南充、株洲、衡陽等30多個地方政府出臺了垃圾處理相關政策。這些工作無疑給生活垃圾焚燒處理創(chuàng)造了有利條件，也是消除公眾鄰避心理的有力保證。

主要

參考文獻：

[1]林玉蓮，胡正凡．環(huán)境心理學[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012．

[2]崔祥芬，楊一兵，齊媛媛，等．城市固體生活垃圾焚燒對周邊居民的健康影響研究進展—2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第七卷）[C]．北京：中國農業(yè)大學出版社，2013．

[3]蕪湖生態(tài)中心，自然之友，自然大學．122座在運行垃圾焚燒廠信息申請公開報告[R]．2013．

餐廚垃圾處理的必要性范文第3篇

關鍵詞：垃圾；環(huán)保；電動汽車；發(fā)電

中圖分類號： R124.3 文獻標識碼：A

1電動汽車行業(yè)發(fā)展的制約因素

地球石油資源的日益枯竭是眾所周知的，無論是汽油或者天然氣都是非常有限的，電動汽車新能源的解決將具有重要的意義和必要性。因此，大力發(fā)展以電動汽車為代表的新能源汽車是地球能源利用與環(huán)境安全的必然要求，對環(huán)境保護以及中國汽車工業(yè)實現(xiàn)跨越式、可持續(xù)發(fā)展，提升我國汽車產業(yè)國際地位，特別是提升國際競爭力的重要舉措。

1.1節(jié)能與環(huán)保的挑戰(zhàn)

公眾普遍認為只要是電動汽車就是節(jié)能環(huán)保，因為表面上看來電動汽車使用的是電網電力，屬于清潔能源，其實不然，在中國，有近70%以上的電力是由煤炭轉換而來的。眾所周知煤炭燃燒后產生的二氧化碳對大氣具有較強的破壞作用，同時煤在使用過程中對地球環(huán)境也存在嚴重的污染；電力在傳輸過程中會產生損耗，進而降低了煤炭的利用效率，這樣更進一步增加了煤的損耗量；電動汽車充電需要消耗大量的電力資源，迫使其大幅提高發(fā)電總量；所以不燒汽油改燒煤的狀況不僅不是環(huán)保節(jié)能甚至是惡化環(huán)境浪費資源，現(xiàn)狀無疑是對我國能源和環(huán)境保護的巨大沖擊和嚴重挑戰(zhàn)。

事實上，在廠商以及推動電動汽車技術應用的職能部門看來，電動汽車技術以零排放、低噪聲等優(yōu)勢遠遠優(yōu)于汽油汽車，但其實不然，按照電動汽車技術未來發(fā)展的趨勢預測，電動汽車將會在短時間內迅速普及，屆時電力需求劇增是無法承受的，并且如果電力來源還是依靠燒煤產生，這對我們并非是好事。

結論是：電動汽車的現(xiàn)狀并不環(huán)保，也不節(jié)能，甚至可以說是高耗能高污染產業(yè)，電動汽車的高速發(fā)展將有賴于能源結構的優(yōu)化。

1.2普及和推廣的挑戰(zhàn)

電動汽車要上路，首先要解決的是能源保障和充電系統(tǒng)的合理建設。雖然國家電網已經開始規(guī)劃充電站網絡建設，但目前新能源汽車配套基礎設施的建設仍處于初級概念階段，并未形成成熟的商業(yè)模式，這就需要耗費巨額資金給電網擴容并建設龐大的的電動汽車充電網絡，高污染高耗能將迅速產生，同時所有投資將轉嫁到運行成本上，形成惡性循環(huán)，嚴重阻滯了電動汽車的發(fā)展。電動汽車充電及運行費用問題是電動汽車無法普及和推廣的主要原因。

1.3能源供給的挑戰(zhàn)

綜上所述，電動汽車似乎又走入“死胡同”，在環(huán)保低碳的外衣下依然面臨許多本質未變的問題。如果說電動汽車的出現(xiàn)緩解了燃油的消耗，而在其他不可再生能源的消耗上又有所增加，本質上資源與能源利用并沒有得到優(yōu)化。電動汽車如果擺脫了對燃油燃煤的依賴，改為依靠風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、水利等清潔的可再生能源進行發(fā)電，才能真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。但是利用水利或者太陽能、風能作為電動汽車的動力能源必然受到地理環(huán)境和區(qū)域劃分的限制也是十分有限的；生物質能雖可以利用，但是原料的供應將得不到保障，同樣存在著嚴重的間歇性問題。

電力來源和電力短缺形成了電動汽車產業(yè)發(fā)展的瓶剄，成為急需解決的大問題，要進入電動汽車的健康發(fā)展關鍵的問題在于尋找獨立的可持續(xù)的新能源。

2電動汽車發(fā)展對電網的影響

電動汽車作為用電大負荷產品對電網和供電系統(tǒng)的影響隨著電動汽車保有量的增加日益加劇，其對電能的需求將嚴重影響現(xiàn)有輸配電網絡，電動汽車的普及程度、類型、充電時間、充電方法、充電特性以及儲能特性的不同會使電動汽車對電網的影響和沖擊發(fā)生變化。電動汽車充電對電網的影響是多方面的，主要體現(xiàn)在：

2.1在峰荷時間進行充電將加重電網負擔，在非峰荷時間進行充電雖然對電網的沖擊減小，但總體上看都將對電網造成很大的沖擊和巨大能耗；

2.2電動汽車充電設備中整流裝置在工作時會產生大量的諧波，這會給電網帶來諧波污染；

2.3需要增加無功補償裝置、濾波裝置，從而大大增加電網建設的投資成本和運行費用；

2.4電動汽車在負荷高峰時刻進行充電時，充電設備產生的電網電流需求會使電力系統(tǒng)過載，使剩余電量儲備增加，使電網效率降低。聚集性充電可能會導致局部地區(qū)的負荷緊張；電動汽車充電時間的疊加或負荷高峰時段的充電行為將會加重配電網負擔，直接影響民用和工業(yè)用電。

2.5電動汽車發(fā)展和電網的需求是成正比的，電能負荷集聚擴張將給我國電力能源工業(yè)形成巨大的壓力因此為電動汽車充電提供獨立的能源體系是唯一的出路。

3城市高速發(fā)展與城市生活垃圾處理矛盾日益突出

當前，每年產生數(shù)量巨大的城市生活垃圾對環(huán)境管理以及污染控制形成了嚴重挑戰(zhàn)，據(jù)有關資料顯示，目前世界垃圾量正以快于經濟平均增長速度的2.5-3倍的速度增加，年平均增長速度為8.24%。我國城市垃圾年產量已達1.4 億t 以上，占全世界年產垃圾的四分之一以上，且仍以每年8%-10%的速度增長，而實施簡易處理的城市垃圾僅占總量的2.3%，目前我國歷年垃圾堆存量已高達60億噸，占用耕地5億平方米，直接經濟損失達80億元人民幣。全國城市現(xiàn)已發(fā)展到660個，其中已有200個城市陷入垃圾包圍之中。以城鎮(zhèn)人口2.6億，每人每年產生440公斤垃圾計算，產生垃圾量為1.14億噸，可以使100萬人口的城市覆蓋1米。且每年還在以8～10%的速度在遞增。中國已成為世界上垃圾包袱最重的國家，城市垃圾的無害化、減量化和資源化處理已迫在眉睫。

隨著國民經濟及城市建設的發(fā)展，城市生活垃圾的排放量逐漸增大，傳統(tǒng)的以填埋方式和簡單堆放后再采用土地還原法處理垃圾的處置管理模式將發(fā)生變革。目前，現(xiàn)代化大城市土地價格昂貴、生活水平高，垃圾成份趨于復雜且潛在經濟價值較高 ，從資源化和保護自然環(huán)境與生態(tài)平衡的角度來看，在保證垃圾處理無害化前提下，最大限度地實現(xiàn)垃圾處理的資源化已是發(fā)展方向。近十年來生活垃圾焚燒處理在我國發(fā)展很快，特別是在城市化進程快、經濟較為發(fā)達、人口密集、人均可利用土地資源少的大城市以及南方，沿海地區(qū)都呈現(xiàn)出較大需求。焚燒技術成為近年來許多城市解決垃圾出路的新趨勢及新熱點。

4解決電動汽車能源的途徑

電力缺乏成為急需解決的大問題，要進入電動汽車的健康發(fā)展關鍵的問題在于尋找獨立的可持續(xù)的新能源。解決電動汽車充電的能源途徑可以是多方面的，目前的捷徑是依賴電網電力。在我國電網電力來源無外乎是水力發(fā)電和火力發(fā)電以及極少的核電，水力電力是清潔環(huán)保能源，但在我國水力電力只占有極小的一部分，絕大部分的電力還是來自煤炭資源，不環(huán)保也不節(jié)能。所以電網電力資源不能作為電動汽車行業(yè)發(fā)展的可持性能源保障。

太陽能電源和生物質發(fā)電能源投資巨大成本極高，且受地域和氣候的影響太大，不適合推廣和應用。

城市生活垃圾卻是不間斷的取向，城市生活垃圾取之不盡用之不絕，利用來焚燒發(fā)電的同時處理城市生活垃圾，一舉數(shù)得，環(huán)保、節(jié)能，因此建立城市生活垃圾焚燒發(fā)電電動汽車充電系統(tǒng)是解決電動汽車發(fā)展能源保障的最優(yōu)選擇。

5建立GPC系統(tǒng)的必要性和重大意義

GPC系統(tǒng)是將處理城市生活垃圾和電動汽車充電有機結合形成新的垃圾焚燒發(fā)電電動汽車充電系統(tǒng)產業(yè)鏈，不僅解決了城市生活垃圾的無害化、減量化、資源化處理，同時利用垃圾焚燒發(fā)電建立獨立的電動汽車能源體系，完全擺脫了依賴市政電網作為電動汽車能源的傳統(tǒng)方法；建立電動汽車換電站取代耗巨資在市區(qū)建立眾多電動汽車充電樁的行之有效的方法，保障電動汽車能源的補充網點得到迅速普及。隨著電動汽車行業(yè)的高速發(fā)展，在城市中建立電動汽車充電站是必然的趨勢。GPC系統(tǒng)建立獨立的電動汽車充電能源體系，解決了電動汽車能源的補充，有效緩解了電網壓力，對電動汽車的高速穩(wěn)健發(fā)展起到助推器的作用；同時有效解決了城市生活垃圾的資源化，實現(xiàn)GPC衍生產物的綜合利用，提升了城市環(huán)保的效果。城市生活垃圾發(fā)電電動汽車充電系統(tǒng)的建成，對我國的能源結構調整，具有深遠的極其重要的社會、經濟和戰(zhàn)略意義。

5.1解決城市生活垃圾環(huán)保處理最佳途徑，是新能源發(fā)展的一個契機；

5.2建立獨立的電動汽車充電系統(tǒng)，擺脫了電動汽車發(fā)展依賴電網的模式，突破了電動汽車發(fā)展的瓶頸，為電動汽車行業(yè)健康發(fā)展奠定基礎；

5.3推動城市垃圾處理和新能源建設新，創(chuàng)造全新的GPC產業(yè)鏈，實現(xiàn)產業(yè)結構的升級。

6 GPC系統(tǒng)運行體系

6.1運行模式

將城市生活可燃垃圾進行焚燒發(fā)電，建立電動汽車充電站和蓄電池充電站、蓄電池換電站，完成對城市電動汽車的能源補充，不需要市政電網的接入，也就不需要電力變壓器、高低壓變電保護等設備就可以有足夠的電能使用。

垃圾發(fā)電生產的電能供給蓄電池充電站、電動汽車充電站、經過直供電網直接使用，富余的電能通過高壓裝置可以并入市政電網。在提供充電站足夠電能的同時實現(xiàn)了垃圾的無害化、減量化、資源化的環(huán)保處理，實現(xiàn)再生能源的充分利用，從而擴展再生能源的應用領域；避免了依賴市政電網供電，不需要投入大型變電及其他輔助設備，大大降低了投資和運行成本，同時避免了電力傳輸損耗和對電網的沖擊；垃圾發(fā)電充電站不僅沒有消耗電力資源，剩余的電能可以實現(xiàn)其他應用價值或者并入市電網絡。

6.2GPC運行機構和程序說明

6.2.1GPC系統(tǒng)運行原理：

城市生活垃圾收集后通過垃圾封閉運輸方式運送到GPC系統(tǒng)工作站，對垃圾進行儲存。垃圾壓縮和淋漓后送入垃圾分選區(qū)，期間滲濾液經過環(huán)保綜合處理和利用。

垃圾分選系統(tǒng)將金屬、塑料、玻璃以及電子產品等回收利用，食物餐廚垃圾送入養(yǎng)豬基地或做其他回收處理，沉降固體和液體作為有機肥料送入田間，可燃垃圾進入烘干處理程序。

焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg，在技術上采用前期熱風烘干的手段就可以達到，不需要添加助燃劑，從而降低運行成本。GPC系統(tǒng)可燃垃圾利用焚燒爐燃燒處理后的煙氣進行烘干干燥，熱值提高后的垃圾送入焚燒爐焚燒。（參照本人專利ZL201120211636.2和ZL201220190093.5）

垃圾焚燒產生的灰渣進行處理后可以制作和生產建筑材料，如建筑用磚等。

焚燒尾氣進入環(huán)保處理設備三級處理后符合國家環(huán)保標準排放。

余熱鍋爐產生的蒸氣供給汽輪發(fā)電機組發(fā)電，剩余的熱能作為采暖熱源供給學校、賓館、工廠、娛樂以及農業(yè)使用。

汽輪發(fā)電機組生產的電能直接提供給電動汽車充電樁、蓄電池充電房，富余的電能可以并入市政電網或者為高耗能用戶提供能源。

汽輪發(fā)電機組發(fā)電使用后的蒸氣綜合利用到相關行業(yè)，如木材蒸氣烘干、紡織化工電鍍、食品加工、飲食釀造消毒以及洗浴桑拿保健行業(yè)。

6.2. 2GPC供電系統(tǒng)示意圖

GPC系統(tǒng)設置配電中心、蓄電池充電房、公交車充電站、專用車輛充電站、私家車充電站。蓄電池充電房建立蓄電池配送系統(tǒng)，將充滿電能的蓄電池由派送單位送到市區(qū)蓄電池換電站以及需要更換蓄電池的電動車輛上進行更換。更換下來的蓄電池送回蓄電池充電房充電。富余的電能經過高壓設備升壓后并入市政電網。

7系統(tǒng)方案實施和具體要求

7.1垃圾焚燒發(fā)電廠選址和建設原則

垃圾焚燒發(fā)電廠場地選擇原則：城市周邊地區(qū)，遠離城市中心，有利于廢水廢氣的環(huán)保處理，離城市中心20KM的輻射距離為理想地點，經濟發(fā)達地區(qū)可以在城市周邊地區(qū)多點建廠，以降低運輸成本；尤其可以在道路兩側的鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道廣泛建立GPC系統(tǒng)。

7.2城市垃圾收集和儲運以及前期處理

采取封閉運輸垃圾的方式，避免垃圾儲運過程中的二次污染。運輸車輛采用專用的自卸車。

垃圾分選系統(tǒng)通過垃圾均勻給料、大件垃圾自動分選系統(tǒng)、大件垃圾破碎系統(tǒng)、袋裝垃圾自動

破袋、大塊有機物自動破碎系統(tǒng)、全封閉機械化風選系統(tǒng)、塑料水選系統(tǒng)、有機物高溫高壓水解水熱氧化“熱選”系統(tǒng)等工藝處理后，可將城市生活垃圾分選為：無機物類，沙土類，有機物類，不可回收可燃物類（塑料、橡膠），薄膜塑料類，鐵磁物類，為下道工序垃圾處理“資源化、產業(yè)化”打下基礎。

要提高焚燒爐的運行質量，加大熱能利用率，減少尾氣治理成本，首先應在垃圾進爐前進行更有效的預處理，為焚燒創(chuàng)造有利條件是至關重要的。

7.3蓄電池充電廠

建立蓄電池充電廠，對備用蓄電池、電動汽車更換下來的蓄電池實施標準充電。電動汽車可以

自行行駛到蓄電池充電廠來更換蓄電池。

7.4電動汽車充電站

在GPC系統(tǒng)內設立符合要求的電動汽車充電樁，對私家電動車、公務電動車、公交車輛等車輛集中充電，公共車輛實行白天運營夜間集中充電。

7.5 蓄電池換電站

在市區(qū)利用現(xiàn)有的石油制品加油站建立電動車輛蓄電池更換點，快速完成電動汽車能源補充，更換下來的蓄電池通過專用車輛送至GPC系統(tǒng)換電站。在道路兩側可以廣泛建立蓄電池更換點。

7.6 監(jiān)控調度中心

垃圾焚燒監(jiān)控，蒸氣發(fā)電監(jiān)控，蓄電池充電廠監(jiān)控，電動汽車充電樁監(jiān)控，電力使用和并網監(jiān)控。

8 經濟效益分析

以城市社區(qū)30萬人口的小型城市，滿足40臺公交車、180臺小型車輛、2000輛電動自行車和1000組蓄電池的充電需求，需要電功率4500KW。

8.1使用電網電力

8.1.1電費：4500KW電功率，每天4500*24=10.8萬度電，電費按1元計算，費用為10.8萬元/天，每年電費高達3942萬元。

8.1.2充電樁造價3萬元，30個充電站300個充電樁需要投資900萬元

8.1.3使用土地30*500=15000㎡ 占城市中心土地23畝，約值4600萬元

結論：投資總額達5500萬元，每年消耗電費4000萬元

8.2使用GPC系統(tǒng)，配置3臺4500KW/0.4KV發(fā)電總量的城市生活垃圾焚燒直燃發(fā)電充電站，采用3臺10t/h的垃圾焚燒爐和3臺1500KW凝汽式汽輪發(fā)電機組，每天處理生活垃圾180t，可以解決約30萬人口的生活垃圾環(huán)保處理；同時滿足充電站40臺公交車、180臺小型車輛、2000輛電動自行車和1000組蓄電池的充電需求，剩余電量并入市政電網。

8.2.1GPC系統(tǒng)基地使用郊區(qū)土地30畝，約值600萬元；

30個換電站3000㎡約值900萬元；合計1500萬元。

8.2.2 GPC系統(tǒng)總造價2000萬元；

8.2.3 垃圾收費18000元/天，657萬/年

8.2.4 可回收利用垃圾100元/T，657萬/年

8.2.5 余熱利用價值5000元/天，185萬/年

8.2. 6 發(fā)電充電收入3000萬元

結論：每年的收入總計約為4500萬元，扣除所有投資3500元，當年贏利1000萬元。今后每年都產生利潤4500萬元。

8.3 綜合經濟運行評估：按全國1000座城鎮(zhèn)計算，將產生至少450億元人民幣的經濟效益。

結語

運用GPC系統(tǒng)在環(huán)保處理城市生活垃圾的同時建立了獨立的電動汽車能源體系，蓄電池的充電和更換使電動汽車的能源補充及時、便捷和網絡化，大大降低了投資和運行成本，對推進電動汽車的高速健康發(fā)展起到積極的作用。在我國乃至世界普遍建立GPC系統(tǒng)，有著積極的、重要的歷史和現(xiàn)實意義。

將GPC系統(tǒng)作為基本的國家環(huán)境保護要求，制定國家或者國際GPC標準，建立政府層面的相關研究機構。將規(guī)劃中的城市垃圾處理費用、電動汽車充電樁的建設費用投資于建立GPC系統(tǒng)，城市垃圾處理、垃圾發(fā)電、電動汽車充電系統(tǒng)的有效結合，真正做到有效處理城市垃圾的同時解決城市充電站的布點建設，實現(xiàn)真正意義上的新能源和環(huán)保建設，推進電動汽車的發(fā)展。

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