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城市生活垃圾处理模式的发展建议
作者:肖强 尚岩 徐文亭 何欢 发表时间:2016年06月24日

 

  国外生活垃圾回收处理研究起步较早,最早是从清洁生产的角度提出,对生活垃圾处理的研究从只关注末端治理,扩展到材料使用、生产过程及废物排放的整个生产体系。

  发达国家行之有效的垃圾处理模式背后,首先是合理的垃圾分类回收体系,其次是完善健全的垃圾管理法律法规以及行之有效的管理经验。根据国外行业发展历程来看,垃圾处理一般都经历了卫生填埋、垃圾焚烧、资源回收利用三个阶段,并已形成了“源头避免-资源利用-末端处置”的源消减管理战略。

  美国

  美国作为全球经济大国,生活垃圾处理产业发展己有100多年历史。早在1901年,美国就提出生活垃圾焚烧处理的方法,并于1904年建成了世界上第一个生活垃圾填埋场。现在美国的生活垃圾处理模式为源头减量、资源垃圾回收利用、堆肥、填埋和焚烧分类处理。

  首先,源头减量。一是资源节约。从生活用品包装设计、生产、购买和使用环节入手,减少生活垃圾产量。二是垃圾收费。美国采用“垃圾按量收费”模式,不仅促使了居民尽量减少制造垃圾,也为垃圾处理工作提供了财力支持。

  其次,资源垃圾回收利用。美国废弃物再循环比例一直呈稳步增长状态。2009年美国从事循环经济的企业有5.65万家,创造就业机会120万个,年销售总额高达2400亿美元。2014年,美国的铁质包装回收利用率为57%,废易拉罐回收率为55%,废纸回收率为42%,废塑料瓶回收率为40%。

  最后,填埋、焚烧和堆肥分类处理。2012年,美国垃圾填埋场有1908座,卫生填埋仍是处理垃圾的主要方式;2012年运行的垃圾焚烧发电厂84座,日处理能力总计达8.73万吨,焚烧生活垃圾2650万吨,约占生活垃圾产生量的12%。美国还对食物废弃物和庭院废弃物进行堆肥处理,堆肥经过配方制成有机肥料,出售给果园和葡萄园作肥料和土壤改良剂。

  日本

  2013年的调查结果显示,日本有1762座填埋场,总库容大概4.8亿立方米。日本垃圾填埋场的剩余使用年限大于200年的有两座,在100年~200年间的有8座,50年~100年间的有81座。

  日本对垃圾的处理以焚烧为主,是世界上焚烧厂最多的国家,2012年拥有1211座。垃圾焚烧在前期分类回收及资源化的过程之后。日本一般生活垃圾总排放量大约为5000万吨,其中78%可燃物被焚烧,5%被回收利用,17%被填埋。垃圾焚烧曾导致大气中的二噁英含量严重超标,为此日本政府采取提高垃圾焚烧排放标准,取消小型的焚烧炉,并对高标准的焚烧炉进行补贴。

  德国

  近年来,德国每年产生垃圾6000多万吨,回收利用的比例高达57%。德国的废物治理和综合利用走在世界前列。在德国,生活垃圾处理产业已成为一个重要产业,大约20万人从事这一领域的工作,约500亿欧元的市场规模。

  2012年德国生活垃圾处理焚烧处理厂79座,焚烧处理能力达2332万吨,实际焚烧量达2133万吨。德国有些工厂还通过从欧盟国家进口垃圾实现利润,有效促进了周边国家和地区的废弃物处理,实现了企业利润与环境保护的双赢。

  我国城市生活垃圾处理现状

  我国的生活垃圾处理产业虽经过30多年的发展,但总体规模还远达不到经济发展所要求的水平。2015年,我国存量城镇垃圾超过10亿吨,每年新增垃圾超过1亿吨。我国对垃圾处理的原则是减量化、资源化和无害化。当前我国城市生活垃圾处理方法主要还是填埋、焚烧和简单的分类回收。

  填埋

  我国的填埋技术现在已经比较成熟,卫生填埋技术、填埋气发电技术、渗滤液处理技术和臭气控制技术使垃圾填埋处理不断完善。我国现在垃圾填埋场的总量,城市一级约603座,县一级1000多座,总量为1600多座。2014年城市卫生填埋处理能力达334986吨/日,卫生填埋处理设施数量占无害化设施数量比例70%,填埋处理设施能力占无害化总处理能力59%。

  垃圾填埋成本低,但填埋不利于垃圾的减量化,造成垃圾围城的现象逐渐增多,各地填埋场趋于饱和,还占用大量土地,对东部经济发达地区及国内其他大型城市而言,生活垃圾填埋场用地与城市发展用地之间的矛盾日益突出。并且经常处理不当,次生污染频发,较长的时间内对环境产生威胁。

  焚烧

  垃圾焚烧发电技术在发达国家已经广泛应用并成为主流方式,领先企业纷纷通过并购延伸产业链、抢占市场份额并进入细分领域,预计未来几年焚烧仍将是我国的主流技术,未来将逐步向资源化方向发展。

  垃圾焚烧处理设施占地空间小、处理效率高、减量效果明显及燃烧余热可利用,是最经济性的处理方式,也是垃圾处理行业中市场化程度最高的子行业,近年来也得到了政策的鼓励。

  目前我国已成为国际生活垃圾焚烧发电发展最快的地区。2014年,全国已建成各类垃圾焚烧发电厂100多座,处理规模已超过垃圾收运总量的20%。深圳市宝安区老虎坑垃圾焚烧发电厂为国内规模最大、余热利用效率最高的生活垃圾焚烧发电厂,总处理规模为4200吨/天。北京、上海等经济相对发达的城市,规划了原生垃圾零填埋的指导目标。

  但我国垃圾焚烧处理还是面临很多问题:

  (1)垃圾混合焚烧。国外大力发展垃圾焚烧,得益于成熟的垃圾分类回收体系。而中国大多还是采用垃圾混合焚烧的方式,水分高、粘度大、成分复杂、可燃物少,造成垃圾无法充分燃烧,产生大量二噁英等强致癌物,造成二次污染,也增加了焚烧厂的运营成本。

  (2)技术落后。只要将焚烧炉的烟气温度控制在高于850℃,烟气滞留时间在两秒钟以上,就能让二噁英充分裂解。但国产的焚烧炉大多只能达到800℃。温州、义乌、杭州等多处垃圾焚烧厂使用的设备都是国产焚烧炉。优点是比较适应我国城市垃圾未经分捡、热值较低的特点,缺点则是通常需添加20%的煤助燃,致使炉渣量高达30%~40%,减量功能大大减弱。

  (3)运营成本高,补贴远大于收益。为追求更大的发电能力和从国家电价补贴中获取更大利益,企业在焚烧炉运行中大量掺烧燃煤,远超国家关于垃圾焚烧发电项目中“掺烧燃煤比例不得超过20%”的限制性规定。实际上国内已在运营的部分垃圾焚烧发电厂,在本质上成为“享受国家补贴的混合垃圾小火电厂”。很多企业领取的政策补贴远大于收益。

  (4)监管不力。焚烧厂建设期间,在焚烧厂的运行期间以及后期的废渣、废水的处理,政府部门都没有很好监管,造成不合格建设、违法排放现象的发生。有些企业采用先进的技术和相应的配套设施,但还是通过低温运行的方式降低成本,造成大量二噁英产生,而且为减少处理废渣和垃圾渗滤液的配套设备维护成本,经常停运。

  青岛市城市生活垃圾处理现状

  青岛市城市生活的垃圾回收与处理也经历了10多年探索。2015年,由城市管理局、商务局和环保局等部门实施的再生资源回收利用、有毒有害垃圾单独处理、大件(装修)垃圾单独收运“三大分流处置”体系已基本建立;全市有3600余家大、中型餐饮单位、党政机关(学校)食堂及农贸市场签订了收运协议,餐厨垃圾分类收集率达到86%;在市南区10个办事处的299个封闭式小区及1434个开放式楼院,开展生活垃圾家庭“干湿分类试点”;授予6家废弃食用油脂收运单位特许经营权,共有43辆餐厨废弃食用油脂收运专用车;与1000余家餐饮单位签订了“餐厨废弃油脂收运协议”。

  2014年7月,青岛市开始正式执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》,新建生活垃圾焚烧炉需执行新标准的污染物浓度限值。自2016年起,现有生活垃圾焚烧炉也需执行新标准限值。“十三五”期间的环卫专项规划,提出以“焚烧为主、生化为辅、填埋为保障”的技术路线。青岛市垃圾焚烧厂于2012年建成投产,日处理规模1500吨,二期将增至每日3000吨。但青岛市生活垃圾焚烧处理还有很大缺口,现有处理能力远无法解决生活垃圾的产生量和填埋厂剩余库存的压力。

  截止目前,青岛市城市生活垃圾主要终端处理设施有11座,包括7座卫生填埋场、1座焚烧发电厂、1座堆肥厂、1座生化处理厂、1座餐厨垃圾处理厂,总处理能力达6444吨/日。其中青岛市环卫物流园集“填埋、焚烧、堆肥、填埋气体收集、污水集中处理”等功能于一体,日均处理生活垃圾近4150吨。在建的有青岛市小涧西城市生活垃圾焚烧发电项目二期、青岛西海岸秸秆直燃发电综合利用项目和即墨市生活垃圾焚烧发电项目。

  填埋仍是青岛生活垃圾处理的主要手段,市区资源化处理手段虽然种类较多,但规模不能满足全部垃圾进行处置的需求。原生生活垃圾填埋率居高不下,市区生活垃圾卫生填埋资源已到必须珍惜使用的时段,各种减量化、资源化设施应该及早规划建设并投入使用,让有限的填埋资源仅用于最末端的残渣飞灰等的填埋处置。

  对青岛城市生活垃圾处理发展的建议

  青岛作为全国经济中心城市和首个国家技术创新工程试点市,其生活垃圾处理产业的发展将对周边城市及山东半岛产生重要影响,能够起到较强的示范作用。它不仅有利于提高青岛城市的环境质量,创造良好的投资环境和旅游环境,促进对外开放,还将带动整个山东半岛生活垃圾处理产业的发展。

  源头减量

  从生活用品设计和生产阶段减少的包装,减少一次性用品使用;提倡可长期使用的替代品,如餐巾纸换成手帕,塑料袋换成菜篮,常用品购买大容量包装,使用易降解包装,干垃圾无袋化;推动低价值资源化产业发展;鼓励小区居民建立环保小站,养成垃圾回收利用的习惯;对推动垃圾回收利用的居民表扬公示;将垃圾回收得到的钱款进行慈善活动;制定合理的垃圾按量收费制度。

  建立有效的分类体系

  继续按照“干湿分离”原则,将生活垃圾分为厨余垃圾和其他垃圾。在居民养成垃圾分类的习惯后,再将生活垃圾分为五类:厨余垃圾、资源性垃圾、可燃垃圾、不可燃垃圾和有害垃圾垃圾。同时还应加大宣传教育,让更多居民了解生活垃圾详细具体的分类方法和分类的重要意义,在实际生活中真正做到分类投放。

  建立有效生活垃圾分类回收体系,健全垃圾分类回收、分类运输、分类处理设备,配备不同颜色的垃圾容器,对不同种类的垃圾确定专门的收集日,对混收垃圾的行为进行处罚,鼓励企业由单纯的垃圾分类处理向垃圾分类回收等产业链延伸。

  加大焚烧厂建设

  由于能源、土地资源日益紧张,青岛市更适合大力建设垃圾焚烧厂。垃圾焚烧厂的选址应科学合理,避免周边群众的抵触心理。引进国内外先进的生活垃圾处理技术,提高排放标准,加大建设以生活垃圾焚烧发电项目为核心,并包括餐厨垃圾处理厂、堆肥处理厂、卫生填埋厂和有害垃圾处理厂等配套的环保产业园。

  加强政府监管

  政府应健全和完善城市生活垃圾管理机制和有关法律、法规体系;统筹各个部门,避免责任相互推诿;实行市场化运作、社会化融资、企业化管理的机制;推动生活垃圾处理技术的研究和开发;加强生活垃圾源头、回收和处理过程的监管;与垃圾回收设备、处理厂进行联网,装设24小时实时监视系统,对公众开放检测报告;在政府主导的情况下,结合社会自治的综合治理方式。

  加强剩余填埋库容的管理

  现在关于生活垃圾焚烧处理,还有很多的反对声音,但政府一直没有很好的反驳。剩余填埋库容的管理为政府提供了一个工具,无论分类还是资源化处理,保证填埋场能有足够的使用年限就可以维持运行。此外,通过引进先进的卫生填埋技术、填埋气发电技术、渗滤液处理技术和臭气控制技术,改善现有的生活垃圾填埋场。

  作者单位:青岛市科学技术发展战略研究所

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