第二节 城市固体废弃物能源化利用
固体废弃物具有两重性，它虽然占用大量土地，污染环境，但本身又含有多种有用物质，可作为一种资源来利用，而且是总量不断增长的资源。城市固体废弃物的“废”具有相对性，只是在当前的技术条件下不能成为用于生产、生活的物质，随着科技的发展和技术的进步，一些废弃物就有可能成为适合于人类某种需要的资源；而在一些场所的废弃物，在适当的时间和空间中有可能是一种有用的物质或生成有用物质的原料。例如，如果将我国每年产生的近1.4×109t城市生活垃圾用来堆肥，加入粪便、秸秆和菌种，可生产约1.5×108t有机肥。
在城市固体废弃物中含有有机物和无机物两部分，还含有化学能。城市生活垃圾也可视为一种“固体含能材料”。随着中国城市化进程的加快，在城市垃圾产生量增加的同时，其构成也发生了变化：有机物增多，可燃物增加，可利用价值增大。2000年对中国城市垃圾抽样调查结果表明，城市垃圾的热值在1850～6413kJ/kg的范围内，大多在4000kJ/kg左右。这为我国城市垃圾的能源化利用奠定了基础。
一、城市固体废弃物能源化利用的含义
固体废弃物的成分相当复杂，其物理性状（体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水分、热值等）也千变万化，因此，应综合采用科学技术和管理措施，控制固体废弃物对环境的污染及回收利用固体废弃物中的有用资源。技术措施包括固体废弃物处置和固体废弃物能源化利用。
固体废弃物处置是指通过固体废弃物焚烧和用其他改变固体废弃物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废弃物数量、缩小固体废弃物体积、减少或者消除其危险成分，或者将固体废弃物最终置于符合环境保护规定要求的填埋场的活动，如分选、破碎、固化、焚烧、填埋等。其目的和技术要求是使被处置的固体废弃物在环境中最大限度地与生物圈隔离，控制或消除其对环境的污染和危害。
城市固体废弃物能源化利用技术是通过化学或生物转换，将垃圾中所含的能量释放出来并加以利用技术的总称。目前开发、使用的城市固体废弃物能源化利用技术主要是垃圾的热处理技术（焚烧、热解、气化）和生物转换技术（主要是填埋气的利用）。
将垃圾填埋或焚烧处理过程回收的填埋气体或焚烧产生热量而加以利用，是实现垃圾能源化利用的主要途径。虽然这两种技术目前在我国均处于起步阶段，但它们都有着广阔的发展前景。
此外，近年来国内外开发的城市固体废弃物能源化利用技术还包括将洁净煤技术应用于城市生活垃圾处理，采用热解和气化的方法制取固体、气体或液体燃料，以及水解、化学分解、垃圾衍生燃料等垃圾处理利用技术。
二、城市固体废弃物热处理技术
由于垃圾中含有大量的有机可燃废弃物，热值较高。目前，世界每天排放的城市垃圾多达27Mt，而且其排放速度每年以8%递增。城市生活垃圾的热值与褐煤、油页岩成分相似，大约2t垃圾的热能相当于1t煤。焚烧1t垃圾相当于燃烧0.2t石油，焚烧1kg垃圾可得到1200～1400kcal❶的热量，约为城市煤气热量的30%。因此，可以认为垃圾是一种能连续不断、无限期开发利用的资源。
用焚烧方式回收固体废弃物中能量的处理技术在近20年得到了迅速发展，美国、日本等发达国家已开始大量应用，并产生了良好的环保效益和经济效益。焚烧垃圾、获得能源以实现城市垃圾的减量化、无害化和资源化，也是我国处理城市垃圾的一个重要方向。
垃圾焚烧发电已成为发达国家处理城市垃圾、回收资源的一种主要方式。在一些国家和地区，城市垃圾已成为一种重要的能源，垃圾焚烧炉成为发电厂锅炉群体设备之一，产出主蒸汽入母管，统一入系统供汽轮机，如英国北曼海姆发电站，垃圾锅炉已成为电站主体锅炉。
由于历史的原因，我国城市生活垃圾的处理技术落后，垃圾焚烧技术的发展起步较晚。然而，随着人民生活质量的不断提高，我国垃圾的成分发生很大变化，热值大幅度增大，这为垃圾的能源化利用提供了条件。我国大城市和南方沿海地区中小城市的垃圾热值较高、人口密度大、土地资源短缺，而在经济较为发达地区，采用焚烧发电来处理城市垃圾并实现其资源化是一种较好的选择。迄今，在深圳、上海等城市采用引进技术，在杭州、菏泽、徐州等地采用国内技术，建立了几座垃圾焚烧厂。
三、城市固体废弃物填埋场填埋气能源化利用
目前和今后相当长一段时期，卫生填埋仍将是我国处理城市生活垃圾的主要技术。从管理上看，我国大部分城市的垃圾已经开始了从分散堆放、填埋向集中填埋的转变，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都大于上千吨，总填埋库容达数千万立方米。回收垃圾填埋产生的填埋气用于发电或直接作为能源，在我国已有物质基础，并得到了广泛的重视和应用，如杭州天子岭垃圾填埋场和广州大田山填埋场的垃圾沼气发电项目。