垃圾是怎么变废为宝发电的？

开发城市垃圾能源，利用城市垃圾发电，化害为利，变废为宝，不仅减少了垃圾对环境的污染，还为解决当今能源匮乏问题开创了新路，是解决日益增多的城市环境污染和日渐短缺的常规能源的一种最佳选择。专家们预言，垃圾发电在21世纪将成为能源市场的一名新主角。

垃圾，是人类在生产和生活中遗弃的废料。随着世界经济的发展，人口的急剧增长，工业和生活垃圾越来越多。目前全球每年产生的垃圾总量达450亿吨，约人均8吨。其中，全球每年新增垃圾100多亿吨，递增速度高达8％~10％。如此丰富的垃圾资源已成为全球科技界开发的又一新领域。

随着人们环保意识的增强，绿色运动的兴起及全球能源短缺向人类亮出“黄牌”警告，城市垃圾的科学处理与合理利用，成为目前科技界高度重视的研究课题。世界各国科学家在寻求处理城市垃圾和开发利用各种新能源的途径中，发现被废弃的城市垃圾也是一种很有利用价值的新能源。

科学研究表明，在城市垃圾中，蕴藏着大量的二次能源物质――有机可燃物，其含有的可燃物的比例和发热值相当高。如通常城市生活垃圾中的灰渣，可燃物占27％；菜类可燃物占23.5％；纸类可燃物占84.4％；塑料可燃物占88％。综合起来，大约2吨垃圾燃烧的热量就相当于1吨煤燃烧时所发出的热量。因此，能源专家认为，一座城市的垃圾，就像一座低品位的“露天矿山”，可以无限期地进行开发。而开发使用最经济有效的方法，就是开发城市垃圾发电。

城市垃圾能源的利用作为一项新兴的能源产业，近年来，迅速在全球蓬勃发展。目前，美、日、法、英、德、荷兰、意大利等工业发达国家都将垃圾发电列入国家“议事日程”，投入大量资金和人力，运用现代高科技手段，大规模地开发城市垃圾发电新技术，并使其趋于商业化。目前，全球有800多座形形色色的垃圾发电站在运行。德国1995年垃圾发电厂有67座；美国有170多座垃圾发电厂；日本目前有垃圾发电厂125座，总发电能力450兆瓦，到2010年垃圾发电厂将达200座以上，总发电能力10吉瓦(10×109瓦)；英国将有50％以上垃圾用于发电。因此，城市垃圾发电作为一种新能源，其开发前景广阔。

当前利用城市垃圾发电，有多种途径。一种是利用城市垃圾填埋制取沼气，进行发电，而更主要的是将垃圾用焚烧炉燃烧的余热进行发电，再就是将垃圾制成固体燃料直接燃烧进行发电。

城市垃圾的处理，以往大多是运往郊区进行密封填埋。随着现代生物工程高技术的发展，如今采用微生物工程新技术，用厌氧细菌进行发酵处理，通过生物降解作用，就可以制取沼气。每吨生活垃圾可产生400立方米的沼气。再利用沼气进行发电，所发电量并入电网供使用。因而垃圾“沼气田”应运而生，且“沼气田”发电前景看好。

利用垃圾“沼气田”发电，可以说是当前技术成熟、投资少、造价低、使用管理方便，备受各发达国家青睐的一种城市垃圾处理途径。荷兰1991年就已颁布城市垃圾沼气发电计划，并投资8000多万美元，建造了几座大型沼气发电厂。荷兰北部威达斯特垃圾沼气田，储有1500万吨生活垃圾，每小时可产沼气5000立方米，可转化为4.5兆瓦的电能。法国在梅斯举行了“欧洲发酵垃圾开发大会”，提出加快利用垃圾生产沼气发电的计划。芬兰首座垃圾沼气田发电厂在万塔建成投产，已填埋103万吨垃圾，在今后10年内可产3000万立方米的沼气用于发电。英国目前垃圾沼气田发电能力达18兆瓦。英国能源部拟将在10年内再投资1.5亿英镑兴建一批垃圾沼气田发电厂。而美国伊利诺斯州的垃圾沼气田发电厂，占地61公顷，填埋180万吨垃圾，发电能力1600千瓦，相当于每年用2.8万桶石油的发电量。日本在干叶县建成的4.2万平方米的垃圾沼气田发电厂，年发电量达1.1万千瓦时。

建立垃圾焚烧厂，将垃圾进行焚烧处理，早已在各工业发达国家使用，而在焚烧过程中，回收其热能，并用于发电，实现垃圾焚烧能源化，还是近年的事。

这是由于城市垃圾填埋处理，占地面积大，有污染。而采用垃圾焚化处理，不仅焚烧后，垃圾剩下的体积和重量减少，占地面积也小。同时焚烧清除了有害物质，并通过烟气净化系统处理后，能防止空气污染。随着现代热能新技术的发展，可将垃圾在焚烧过程中产生的热量经回收系统处理后，推动汽轮发电机发电，并入电网供使用。因此，采用焚烧法处理垃圾进行发电，是目前世界上发达国家的重要发展趋势。

此外，不少国家还积极开展将垃圾制成固体燃料，或用工业垃圾直接燃烧，进行发电。印度在马德拉斯市兴建一座垃圾浓缩燃料电厂，其日处理垃圾燃料60吨，发电能力5兆瓦。英国在苏格兰建成每年可焚烧800万只废旧轮胎的垃圾热电厂，向2.5万户家庭供电。日本在福岛县的岩木建立了一座以废塑料作燃料的热电厂，日处理废塑料200吨，发电能力25兆千瓦，向1万个家庭供电。

我国垃圾“资源”也十分丰富，全国每年产生垃圾1亿多吨，年增长速度达10％。我国垃圾发电工业已经起步，利用城市垃圾发电也已列入各大城市的议事日程。不少大中城市已开展垃圾发电。

深圳市在10年前已率先在国内开展垃圾发电，有2台饱和蒸汽垃圾焚烧锅炉，日焚烧垃圾400吨，发电能力3兆瓦；杭州市已引进国外设备，将建成“垃圾沼气田”发电厂；而珠海将使用我国自行设计的垃圾焚烧炉，日处理垃圾500吨。

知识点

生物降解作用

生物降解是指微生物把有机物质转化成为简单无机物的现象。自然界中各种生物的排泄物及死体经微生物的分解作用转化为简单无机物。微生物还可降解人工合成有机化合物。如通过氧化作用，把艾氏剂转化为狄氏剂；通过还原作用，把含硝基的除虫剂还原为胺；芳香基的环裂现象也是微生物降解作用常见的一种反应。

微生物降解作用使得生命元素的循环往复成为可能，使各种复杂的有机化合物得到降解，从而保持生态系统的良性循环。