当前的世界环境

介绍

印度每年大约产生4200万吨(每天11.5万吨)和6000万立方米液体废物。城市固体废物(MSW)的产生范围为每人每天0.25至0.66公斤，平均每人每天0.45公斤(UNEP, 2011年)。此外，工业产生大量的固体和液体废物。随着经济增长，工业化、都市化和生活方式的改变，将产生大量的废物，这必然导致环境威胁的增加。但是，由于唯一负责管理废物的城市地方机构效率低下，废物管理情况仍然严峻。到目前为止，露天垃圾场是垃圾处理的主要方式，由于它位于城市之外，需要占用巨大的土地，而且经常需要很高的运输成本。

虽然有效的废物管理有若干选择办法，但废物转化能源的选择最近引起了所有人的注意，因为它在减少污染的同时还能产生资源。近年来，发展了一些技术，这些技术不仅有助于产生大量分散的能源，而且有助于减少用于安全处置的废物数量。

虽然WTE选项已被发达国家利用良好，但尚未充分建立作为印度废物管理的可行选择。WTE已成为可再生或绿色能源来源，这些能源具有多种效益。尽管存在一些失败和缺陷，但也有一些成功的故事。本文以逐步的方式涉及所有这些问题，并将WTE作为印度固体废物管理中的可行和绿色范例。

废物转化能源概览

废能或WTE被定义为废物资源直接作为燃料或热量或电力形式转换为能量的累计转换。它是一种“干净，可靠，可再生能源源”（美国EPA）。更具体地说，WTE是通过采用合适的废物加工和处理技术来恢复固体或液体废物的有机分数中存在的潜能能量。

除了能量回收，WTE还提供了其他好处，如

• 根据废物的成分和采用的技术，废物总量可减少近60%至90%以上。
• 降低对土地的需求（在城市稀缺），通常用于陆地填充。
• 将垃圾运往遥远的垃圾填埋场的成本也相应降低。
• 环境污染净减少。
• 除了利用废物发电，生物甲烷化技术产生的泥浆也是一种很好的肥料(DEFRA, 2014)。
  

图1:“废物转化为能源”选项背后的驱动力 点击此处查看数字

WTE技术

可以从废物的有机分数（可生物降解和非生物降解）中回收能量，基本上是如下的两种方法：

热化学转换

这一过程需要有机物的热分解，以产生热能或燃油或天然气;和

生化转化

该方法基于微生物作用以产生甲烷气体或醇的有机质的酶促分解。

热化学转化过程对含有高比例有机不可生物降解物质和低水分含量的废物有用。这一类别下的主要技术选择包括焚烧和热解/气化。

另一方面，生物化学转化工艺更适合于具有高比例的有机生物可降解(腐烂)物质和高水平的水分/含水量(有助于微生物活动)的废物。这一类别下的主要技术选择是厌氧消化，也称为生物甲烷化。下表概述了废物处理技术及其基本原理、重要废物参数和适宜范围。

表1:能源技术可行性的重要浪费参数的理想范围
(来源:《都市固体废物管理手册》，GoI)

WTE在印度的潜力:

都市固体废物

定期调查结果如图2所示，表明，随着15年的时间，每天较低的MSW数量增加，我们会看到所产生的巨型电力的随后增加。

图2:城市固体废物的发电潜力 (资料来源:国家发展总计划 印度的垃圾转化能源计划) 点击此处查看数字

城市液体废物(Mlw)

与图2的调查结果非常相似，图3的调查结果显示，随着时间的推移，产生的液体废物也迅速上升。然而，随后每天数百万液体的MLW利用率并不能产生这么多兆瓦的电力。虽然稳定，但统计数字表明，随着技术的发展，未来将有所改善

图3:Urban的发电潜力 液体废物(来源:国家总计划 在印度的垃圾到能源的发展） 点击此处查看数字

工业废物

图4:已确定的发电潜力 工业部门(资料来源:技术备忘录 2003年8月的可行项目架子上） 点击此处查看数字

仔细观察图4可以看出，印度有足够的潜力进行WTE选择，而且这种潜力在未来极有可能增加。面临的挑战是将所有这些部门纳入一个标题下，以便有效实施WTE。印度WTE国家发展总体规划在这方面做得很好，它确定了有效实施WTE项目的所有瓶颈。

Wte在印度的现状

• 在海德拉巴、维杰亚瓦达和勒克瑙安装了三个从城市固体废物中回收能源的项目，总容量为17.6兆瓦。
• 其他城市垃圾项目包括卢迪亚纳Haebowal的1兆瓦牛粪项目;在苏拉特的污水处理厂利用沼气发电的0.5 MW容量项目;安得拉邦梅达克的M/s Alkabeer出口有限公司有一座150千瓦的产能工厂，用于生产蔬菜市场和屠宰场垃圾，还有一座400千瓦的产能工厂，用于从屠宰场垃圾中生产沼气。
• 另一个基于蔬菜市场垃圾的300千瓦容量项目正在金奈试运行(Kalyani和Pandey, 2014)。

问题和挑战

总体而言，到目前为止，总共有8个能源回收的能量回收项目19.05兆瓦的总产能，这是在城市垃圾的总成潜力附近的国家。虽然印度政府提供了许多补贴和激励措施，但项目要么没有出现或失败。

补贴

MNRE为每兆瓦可再生能源提供约34万至68万美元的补贴，作为对工业的鼓励，吸引了几家外国和本国公司。(来源:Keya Acharya)最近的媒体报道也显示，许多从政府获得大量补贴后又开始的项目因复杂原因而失败。

失败

自1994年以来，德里、勒克瑙、维杰亚瓦达和海德拉巴启动的17.6兆瓦发电项目中，有三个项目中有两个失败了。

环境问题

另一个日益增长的担忧是空气污染，这是由垃圾焚烧引起的，垃圾焚烧因释放二恶英和呋喃等有毒污染物而臭名昭著。印度还没有制定应对此类中毒的预防标准。此外，燃烧后的灰烬和惰性物质残留物的处理仍然是一个令人关注的领域

所有这些都表明，印度WTE的发展道路遇到了许多限制、约束和失败。利用绿色和可再生能源的好处在印度还没有得到。迫切需要研究所有的瓶颈，最大限度地发挥WTE的潜力。针对这些问题，印度政府制定了“印度垃圾转化能源国家总体规划”，将指导印度WTE的进一步发展。

表2：限制/约束以及WTE项目故障的原因

解决方案

WTE的推广需要一个四层的方法来解决所有问题，并协调所有利益相关者和机构，以便这些项目顺利运行，减少不可再生能源的负担。

表2.1:WTE推广的四层方法

单靠WTE并不能解决印度固体废物管理的所有问题，因为废物的特性千差万别，在某些情况下，WTE可能不是一个可行的选择。

图5：典型印度组织的SWM模型 点击此处查看数字

因此，对于废物管理的完整解决方案，必须采用综合固体废物管理方法，考虑所有选项，并根据当地情况和废物情景给出最佳可能的固体废物管理方案。以上是固体废物管理的整体方法可遵循的ISWM模型。

结论

最近的WTE项目失败并不能说明WTE在印度没有未来。更重要的是，这些失败是由于缺乏研究投入到项目中。通过先进的空气污染控制系统，环境问题等其他问题也可以得到缓解。等离子弧技术、微波破坏技术、激光破坏技术等具有高效率和低辐射的技术正在逐渐出现。我们不应忘记，WTE是一种绿色的可再生能源，它为我们的废物管理提供了解决方案。因此，由于印度高度依赖石油进口和不断减少的煤炭储量来满足其能源需求，双重好处不容忽视。在未来，废物转化能源将成为印度固体废物管理的绿色范例，同时也是一种清洁、绿色和可再生能源。

参考文献

1. CPHEEO (2000), M《都市固体废物管理》城市发展部中央公共卫生和环境工程组织，新德里，15，第262-265页
2. MNES（2003），执行摘要，废弃能源技术技术备忘录，印度发展废物转化能源的国家总计划，国家生物能源委员会(NBB)，非常规能源部，新德里，p. i-v
3. GGtie（1997），城市固体废物大规模焚烧:从城市固体废物中获得清洁能源:21世纪重要的生物能源技术^英石世纪．国际能源署生物能源任务，第十四，ETSU, Hawell，英国
4. Siddiqui，T.Z.（2006），M.Tech论文报告，环境科学系，印度地区印度矿山学院，印度达巴德
5. 印度政府的非传统能源部，可在http://mnes.nic.in/
6. 阿查里亚(2007年2月22日)，环境-印度:将废物转化为能源-不那么绿色,“诱导多能性”杂志。
7. 2005年6月12日，一个致命的食谱，金融表达。
8. Kalyani and Pandey (2014) - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032113007697