隨著社會經濟的發展，城市生活垃圾產量日益增加,垃圾處理已成為許多國家及大城市發展中必須解決的問題。目前全國城市人均生活垃圾產量為440kg/年,城市生活垃圾總量已達1.5億噸/年以上。據各大證券研究員的調研數據預測，我國2015年的垃圾產量將達到2.6億噸，2020年的垃圾產量將達到3.23億噸，日益增多的城鄉生活垃圾對市容市貌及人民生活環境構成了極大的威脅。加上當代愈演愈烈的能源危機，生活垃圾的無害化處理及資源化利用就顯得尤為重要。
1、我國城市生活垃圾處理現狀目前我國的城市生活垃圾的處理方法有衛生填埋、堆肥和焚燒發電三種方式，在之前的很長一段時間里，衛生填埋處理方式都占據我國垃圾處理的絕對統治地位。隨著國家對城鄉環境保護的重視，垃圾填埋場運營費用越來越大，且滲濾液處理、重金屬污染、惡臭和占用大量土地等缺點暴露出來，填埋比例正在逐漸降低，但是填埋作為生活垃圾的最終處理方式將會長期存在。截止到2009年底，全國有78%的城市生活垃圾為填埋方式處理，填埋方式仍然占據我國垃圾處理方式的主導地位。堆肥工藝對生活垃圾中有機質含量要求較高，且肥料中重金屬含量不好控制，可能污染農田土壤，由于民眾的思維意識使得堆肥肥料的銷售存在很大的問題。堆肥處理方式正慢慢萎縮。然而由于資源化利用和減量化水平高，生活垃圾焚燒技術近年來得到了迅猛的發展。目前焚燒處理在我國正處于發展起步階段，截止到2009年底，全國共有93座垃圾焚燒發電廠，60座在建垃圾焚燒發電廠，占全國垃圾處理能力的20%，5年內共上升10個百分點。2011年4月19日國務院轉發住建部、環保部、發改委、科技部、財政部等部門《關于進一步加強城市生活垃圾處理工作意見的通知》，鼓勵采用焚燒處理方式，各大證券公司都預測"十二五"期間將是垃圾發電的黃金發展時期。專家預測"十二五"期間是垃圾焚燒發電行業發展的黃金時期。
2、生活垃圾直燃處理面臨的問題
中國垃圾總體上呈現出濕度偏高(40%-60%),熱值偏低(800 kcal/ kg-1200 kcal / kg)。由于中國地域廣闊，生活習慣不同，經濟展不平衡，再加上生活垃圾分類制度沒有完善，中國生活垃圾的成分非常復雜。城市生活垃圾如果不經處理直接作為固體燃料焚燒處理，會存在許許多多的問題：
(1）生活垃圾中有機物極易腐爛變質，導致生活垃在運輸中會引起二次污染，且生活垃圾貯藏難；
(2）生活垃圾中常含有塑料類白色垃圾、食鹽以及其它含氯的化合物，生活垃圾在高溫受熱時產生具有腐蝕性的氯化氫氣體，氯化氫排放可形成酸雨，并腐蝕金屬設備，大大降低了焚燒爐的壽命；
(3)由于存在含氯的化合物，還可能產生劇毒強烈致癌類有害物質二嗯英，對人類健康形成很強的危害；
(4)垃圾焚燒后排出的灰渣通常含有有害金屬如汞、鉛等，若處理不善，也會造成環境的二次污染。
3、RDF燃料技術概況垃圾的焚燒處理已經成為城市垃圾的主要處理方式之一，具有回收熱能和減量最徹底的特點，焚燒后的垃圾，體積可比原來減少85%到95%。但是垃圾直接燃燒中由于熱利用低，燃燒不穩定，并且燃燒過程中形成二次污染嚴重。世界各國正在發展垃圾衍生燃料技術。
3.1RDF炸然料簡介
RDF一詞來自英文Refuse Derived Flue，意思是“垃圾衍生燃料”。垃圾衍生燃料是原生垃圾經分揀、破碎、渦電流除鋁、磁選除鐵、再破碎、風選、加添加劑、壓塊機壓縮成型、干燥和成型等復雜工序制成的一種固體燃料,簡稱為RDF。不同燃料加工后的垃圾燃燒如下所示。
不同的服裝廠衣服廠下腳料加工出來的RDF燃料塊如下所示：
RDF燃料可以單獨燃燒,也可根據鍋爐工藝要求情況，與煤、燃油和木屑等混燒。RDF°燃料廣泛應用于發電工程、供熱工程、干燥工程、水泥制造等領域。RDF垃圾衍生燃料的誕生,無疑為垃圾能源化帶來了生機，成為垃圾利用領域新的生長點。
3.2 RDF制作原理
目前世界上的 RDF制作技術大致思想一致，國內深圳兗能環保科技有限公司的RDF 燃料制作原理（如圖1）是廢棄物中不可燃物質如金屬、玻璃等先行去除，在將剩余之可燃物質如廢紙、塑料等，經過分選、破碎、干燥或壓榨去水、混合添加劑、及成型等程序，制成錠狀固態廢棄物衍生燃料。
3.3 RDF特性簡介RDF之主要特性為大小均一、熱值高而均勻(3000~6000kcal/kg，因廢棄物料來源不同而異，約為煤的三分之二)、燃燒穩定、低污染、不產生臭味、體積縮小十分之一，且易于運輸及儲藏，在常溫之下并可儲存達6~12個月而不會腐敗，因此在利用上非常方便，可直接應用于機械爐排爐、流化床鍋爐及發電鍋爐等作為主要燃料或與燃煤混燒。
美國材料測試學會(ASTMl)按城市生活垃圾衍生燃料的加工程度、形狀、用途等將RDF分成7類，如表1所示。對于美國所講的RDF，一般指RDF-2和RDF-3，瑞士、日本等國家通常所講的RDF，一般是RDF-5。
RDF具有如下特征。運輸性:由于是固體，提取容易，可用一般的運輸車兩運輸;貯存性:由于是干燥物（在制作過程中加入固化除臭劑CaO等)，不會發生垃圾的特異臭味，可長期貯存;燃燒性:由于形狀和性狀均一，可保持一定的燃燒性能，低位發熱量穩定，可提高熱效率;排氣對策:發生的氣體穩定，容易定出排氣處理對策。由于進行穩定的燃燒，有減少二惡英類有害物質的產生;改善居住環境:由于實施可燃垃圾的再循環，可有效利用垃圾所持有的能量，推進再循環及有效進行垃圾處理。
RDF具有如下缺點:與石油或城市煤氣相比，有提取難的問題(必須要有搬運裝置，載重卡車等);燃燒時發生殘留物質問題(由于使用的爐不同，殘渣發生量也不同，有必要進行殘渣的處理);必須有專燒鍋爐。固態廢棄物衍生燃料技術(RDF)實際應用不錯，特別是到RDF-5之后的。
3.4RDF在國外的應用RDF技術在國外已應用多年，目前歐美等國家主要偏重于發展RDF-2及RDF-3為主。在歐洲已有RDF-5之商品，如荷蘭已有ROFIRE 商標之RDF-5，荷蘭政府為發展再生能源替代化石燃料的政策，推展 EWAB(Energy Production from Waste and Biomass)計劃，對生質能相關計劃提供財務支持;挪威農業大學的能源中心應用木漿(wood pulp)及廢木材，經過處理及造粒制成biopellets作為燃燒爐之燃料;瑞典則有兼可生產biopellets、供熱及電之多功能電廠，產出量分別為29ton/hr、63MW 及35MW。
而日本則是著重在RDF-5的應用上，為削減戴奧辛（多種有毒物資的合成物）及回收廢棄物能源，日本國庫鼓勵設置RDF 廠，同時停止補助處理量100噸/日以下之中小型焚化廠及無能源回收設施之大型焚化廠，至2003年7月為止，已完工運轉的RDF制造中心有56座，以處理都市廢棄物為主，通過審議建造中的約有6座。制造完成的 RDF 燃料則運送至已完工運轉之4座專燒衍生燃料的發電廠集中應用，預計2004年將完成第5座RDF 發電廠。以日本福岡縣大牟田電廠為例，由7座RDF廠供應燃料，每天可處理RDF量達315噸，服務區域涵蓋28個鄉鎮市，服務人口數60萬人,其發電容量可達2060OKW，發電效率30 %(4)(5)。RDF 除可用于發電外，尚可供作為融雪、溫水游泳池、水泥窯輔助燃料、蒸氣鍋爐、污泥焚化輔助燃料、汽電廠混燒燃料等。
3.5 RDF在國內的發展我國對RDF技術的研究起步較晚，目前已有多家成功生產出RDF 燃料，且試燒成功，但由于多種原因還沒有大面積投放市場。
3.6 RDF 燃料的優勢
(1）通過分揀、破碎、脫水、干燥等復雜程序，使RDF 燃料熱值均一，燃燒穩定;
(2）垃圾減容率高，進行85%以上燃料化回收利用;
(3）資源利用率高，大大減少了煤耗指標，節能減排效果明顯;
(4）RDF 燃料呈中性、無味，方便運輸和存儲。利用RDF技術可以消除生活垃圾
轉運過程中的二次污染，同時對于生活垃圾異地轉運處理提供了可能性，打破了垃圾燃料的地域界限;
(5）通過添加CaO固定原始垃圾中的氯，減少焚燒過程劇毒物質二嗯英的生成，使二嗯英含量維持在正常水平，解決了阻礙垃圾焚燒的最大難題，消除了民眾對二嗯英的恐懼;
(6)RDF 焚燒后的煙氣中污染物含量明顯低于國家乃至歐盟排放標準，一方面減輕了環境污染，另一方面項目選址更加靈活（法國、瑞士和日本等國垃圾發電廠直接建在城市中心)。
4、RDF 主要應用
4.1小型公共場所
主要是指溫水游泳池，公共浴池，融化積雪等。
4.2水泥工程
日本將RDF燃燒灰作為水泥制備的原料來使用，從而減少RDF灰處理過程，大大降低了運行費用，且此循環經濟模式已在日本得到工業化應用。
4.3發電工程
RDF燃料研究的初衷即是焚燒發電，RDF燃料焚燒發電技術可以解決垃圾熱值不均勻，發熱量不高的難題，而且可以大大降低垃圾焚燒過程中二嗯英類物質的含量,在技術層面上相對于垃圾直燃有著較大的優勢。
4.4 碳回收
將生活垃圾處理后的 RDF 燃料，利用外部能量將其分解為氣態、液態和固態的可利用物質，氣態物質為甲烷、一氧化碳等可燃燒的氣體，液態物質經分餾后為有機液體可做工業燃油或化工原料，固態物質為純度不同的碳化物和硅酸鹽材料，經提純后可做活性炭等進行利用，整個過程安全可靠，環境友好。如四川理工學院研究開發的微波裂解及資源化利用技術即是利用RDF技術將生活垃圾分類處理，然后裂解為不同品質不同附加值的可利用物質。
5、阻礙RDF應用的原因5.1 RDF生產線投資及RDF制作成本高昂
早在80年代，RDF已在美國、日本等地實施并工業化應用，但是近年來，RDF逐漸淡出垃圾處理主流技術，其最主要的原因是 RDF生產線的投資過高，RDF燃料制作成本太大。
5.2投資利益驅動
作為投資方，利益始終是第一位，即使是公共事業和環保工程的投資也不例外。國家發改委發布的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》規定垃圾發電電價標準為各省脫硫燃煤機組標桿上網電價加0.25元的補貼電價。這一政策的出臺，對于垃圾發電的實施起了極大的推動作用，但是卻大大阻礙了RDF的應用。RDF可以作為干燥、供熱、發電等多種途徑使用，但作為投資方，在垃圾發電電價鼓舞之下，使得RDF應用僅限于焚燒發電。
5.3垃圾處理補償機制尚未成熟
目前，國內的垃圾處理屬縣級及以上環衛政府部門管轄，自BOT、BOO等模式進入垃圾處理行業以來，各地政府給予生活垃圾的處理補貼也不盡相同，差別很大。例如上海浦東御橋垃圾焚燒廠垃圾處理補貼為247元/噸，而山東菏澤垃圾焚燒廠的垃圾處理補貼僅為10元/噸。垃圾處理補貼費用不僅與當地政府財政有關，還與許多社會環節有關。
5.4直燃式焚燒技術的發展和成熟近年來，國內一直未間斷過對垃圾焚燒新技術、新工藝、先進焚燒設備的開發和引起。國內浙大異種循環流化床焚燒工藝、中科院循環流化床工藝都已達到了國際的先進水平。重慶三峰卡萬塔集團引進的三菱馬丁爐排爐和煙氣凈化全套技術，使垃圾在無需分揀、不添加任何輔助燃料的情況下，高溫自燃，并使經過處理的煙氣、粉塵和水都符合嚴格的環保排放標準。其技術指標已成為《生活垃圾焚燒爐及余熱鍋爐》的國家標準。另外，華光集團和上海康恒集團引起日立造船Von Roll的L型爐排等，而且大部分引進技術的設備都已實現了國產化，生產和運行成本大大降低，鑒于此，
RDF應用的必要性就大打折扣。
5.5垃圾分類制度的不斷完善
目前無論國內還是國外都在大力推進垃圾分類制度，日本、美國等發達國家的垃圾分類制度已建立多年，也顯示了很大的成效。垃圾分類不僅僅是單純的垃圾分選,還有垃圾的分類處理利用。RDF的最大特點是，實現生活垃圾分選處理的自動化，相對于垃圾分類制度而言，是一項耗能技術。隨著經濟的發展和人民生活環保意識的加強，垃圾分類制度會逐漸普及并被民眾認可，生活垃圾會被分為5類甚至更為詳細的8類，將會建立單獨的廢舊電池處理系統，廢金屬回收系統，餐廚垃圾處理系統，生活垃圾焚燒系統等等。若發展到如此程度，RDF勢必會被垃圾分類制度所取代。
6、如何推進 RDF的產業化6.1簡化RDF生產線，降低其運行成本
眾所周知，RDF燃料技術不能得到市場化運作的最主要原因是運營成本過高，更有甚者，RDF的運營成本將政府給予的垃圾處理補貼全部消耗，而總體的垃圾熱值及發電量沒有得到提高，這直接影響了項目的經濟性。若RDF燃料的生產線投資及運營成本得到控制，RDF的工業化應用將有很大的發展前景。RDF 工業化應用的下一課題將是針對目前國內各地的垃圾成分狀況，研制出一種適合中國國情的、投資和運營成本低廉的RDF燃料生產線。
6.2建立完善的垃圾處理補償機制
目前世界上的垃圾處理方式多種多樣，各垃圾處理投資商選擇的處理技術也多種多樣，國家在垃圾處理方式上也沒有指出明確的垃圾處理方式。然而每種處理方式的投資及運營成本各不相同，政府在選擇垃圾處理方式時陷入困境，尤其是目前BOT投資方式盛行，政府對垃圾處理進行BOT項目招標時，不同的處理方式給予政府的垃圾處理補貼報價不同，而垃圾處理補貼往往是關系是否中標的最重要標準，這樣很容易引起垃圾焚燒發電領域內的惡性競爭，不利于行業健康有序的發展，對于城市建設的穩定也是極為不利。所以，問題的解決有待于政府建立完善的垃圾處理補償機制，如:針對不同的焚燒處理技術分別采取不同的補貼標準，對煙氣處理指標嚴格控制并采取相應的獎罰措施，對采用不同的灰、渣處理方式應采取相應補貼辦法等等。
6.3創新利用模式，發展以垃圾為燃料的分布式能源項目自國家發改委發布《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》后，垃圾焚燒發電投資商受到了極大的鼓舞。由于上網電價補貼得到落實，而垃圾焚燒的余熱供
熱等補償機制沒有建立，使得國內的垃圾焚燒余熱利用方式單一，僅以發電上網方式存在，而垃圾焚燒發電單一方式沒有能夠使得垃圾資源得到資源化利用最大化，只會造成國內垃圾小火電”的興起。分布式能源是建立在用戶端的高能效能源利用模式,能源利用率可達60%以上，具有節能、環保、對電網依賴性小等優點。生活垃圾焚燒若應用到分布式能源領域，實現垃圾焚燒余熱的冷熱電三聯供，并生產的冷熱電能源在規劃區域內消耗，發電多余部分上網銷售，那么垃圾焚燒的社會效益和經濟效益必將得到有效的提高。
7、結論
RDF 燃料化技術作為生活垃圾處理的新技術逐漸得到世界各國的重視，與發達國家相比，我國城市垃圾成分的有機可燃成分含量低、無機不可燃成分含量高特點使得RDF技術的應用更具備必要性。應吸收借鑒國外先進的垃圾前端處理技術，并開發適合我國國情的RDF燃料制備技術，降低RDF生產線投資，降低運行費用，同時建立健全垃圾處理補貼機制，創新RDF燃料的應用模式，實現生活垃圾的資源化高效利用，將是 RDF燃料工業化進程需要解決的問題。
