胡一蓉(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所南京210042)
從國(guó)外城市生活垃圾的分類處理看我國(guó)城市垃圾處理發(fā)展方向
胡一蓉(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所南京210042)
詳細(xì)介紹了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在城市生活垃圾分類和資源化處理方面取得的成功經(jīng)驗(yàn)和做法,結(jié)合我國(guó)城市生活垃圾處理工作的現(xiàn)狀和遇到的挑戰(zhàn),提出了解決我國(guó)城市生活垃圾難題的思路。
環(huán)境保護(hù)城市生活垃圾垃圾處理垃圾分類
城市生活垃圾是指在人們?nèi)粘I詈突顒?dòng)中產(chǎn)生的廢棄物,其特點(diǎn)是有機(jī)物含量高,易腐爛,處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染,對(duì)人們的身體健康造成危害。
隨著近年來(lái)我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城市生活垃圾產(chǎn)生總量也在快速增長(zhǎng)。據(jù)社科院2010年城市藍(lán)皮書顯示,截至2009年我國(guó)城鎮(zhèn)化率已達(dá)46.6%,城鎮(zhèn)人口6.2億,是美國(guó)人口總數(shù)的兩倍,比歐盟27國(guó)人口總數(shù)還多1/4,城鎮(zhèn)化人口已居全球第一。同時(shí),垃圾處理量也逐年增加。城市垃圾處理現(xiàn)已成為各級(jí)政府高度重視的“民生工程”,成為與人民群眾生活息息相關(guān)的“民心工程”。
城市生活垃圾的構(gòu)成受城市規(guī)模、性質(zhì)、地理?xiàng)l件、居民生活習(xí)慣、生活水平和居民燃料結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)城市垃圾的最終處理方式有著直接的影響。統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)城市生活垃圾組成復(fù)雜,各地差異明顯,具體情況見(jiàn)表1。
據(jù)有關(guān)部門調(diào)查,目前我國(guó)城市垃圾80%以上是采用填埋處理,焚燒占15%,還有一些其他處理方式。2009年我國(guó)生活垃圾年處理量超過(guò)1.4億t,歷年城市生活垃圾填埋總量已超過(guò)60億t,占用耕地面積5億km2,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)人民幣80億元,全國(guó)600多座大中城市中有200多座處于城市生活垃圾包圍之中。顯然,我國(guó)當(dāng)前的垃圾處置層次較低,且存在造成二次污染的危險(xiǎn)。
新形勢(shì)下我國(guó)生活垃圾處理的基本思路是以循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),達(dá)到與農(nóng)業(yè)結(jié)合、與生態(tài)協(xié)調(diào),做到生活垃圾的減量化、資源化和無(wú)害化,從根本上避免有害物產(chǎn)生,尋找出一條代價(jià)小、效益好、排放低、可持續(xù)發(fā)展的道路。根據(jù)這一思路,應(yīng)盡快改變現(xiàn)有的垃圾處理方式,盡可能實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化處理,提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。針對(duì)我國(guó)城市生活垃圾組成復(fù)雜,有機(jī)質(zhì)含量高的特點(diǎn),無(wú)論是垃圾廢物利用還是能源轉(zhuǎn)化,城市生活垃圾的分類回收成為必須邁出的第一步。通過(guò)分類,將所有具有利用價(jià)值的廢棄物回收,把沒(méi)有回收價(jià)值和不會(huì)因焚燒產(chǎn)生嚴(yán)重污染的垃圾用于焚燒發(fā)電、供暖,實(shí)在無(wú)法處理的再進(jìn)行填埋。
對(duì)于垃圾的分類回收,我國(guó)目前的情況為:一是居民缺乏分類意識(shí),二是管理部門缺乏科學(xué)有效的分類體系。雖然很多城市也在提倡垃圾的分類投放,但大多數(shù)情況仍是隨意亂投,“干濕”垃圾混放,使得后期很難進(jìn)行資源化處理。在此方面國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家有許多成功的做法和經(jīng)驗(yàn),值得我們學(xué)習(xí)和借鑒(見(jiàn)表2)。
表2 國(guó)內(nèi)外常用的城市生活垃圾最終處置方法
國(guó)外對(duì)城市垃圾的管理是通過(guò)立法來(lái)約束。從20世紀(jì)八九十年代起,不少國(guó)家基于城市環(huán)保的角度,逐步增強(qiáng)對(duì)城市生活垃圾處理的立法和監(jiān)管。如日本就實(shí)施了確保社會(huì)物質(zhì)資源循環(huán)利用、控制消費(fèi)天然資源、減輕環(huán)境負(fù)荷的《循環(huán)型社會(huì)形成推進(jìn)基本法》,還有抑制廢棄物生成、恰當(dāng)處理廢棄物的《廢棄物處理及清掃法》、《資源有效利用促進(jìn)法》等。在這些法律的約束下,日本國(guó)民自覺(jué)進(jìn)行Reduce、Reuse、Recycle的“3R”實(shí)踐,從源頭上有效減少了垃圾生成量。日本東京等大城市自20世紀(jì)90年代以來(lái),在人口沒(méi)有減少的情況下,產(chǎn)生的城市生活垃圾卻逐年減少。居民若放錯(cuò)垃圾,雖然不一定會(huì)受到經(jīng)濟(jì)處罰,但垃圾回收公司不會(huì)取走垃圾,需居民自行處理。
德國(guó)是歐盟城市生活垃圾管理最為成功的國(guó)家之一,首都柏林也是歐盟地區(qū)城市垃圾處理效率最高的城市之一。從1972年德國(guó)實(shí)施《廢棄物處理法》起,德國(guó)的垃圾管理思路逐漸由“末端處理——循環(huán)利用——避免產(chǎn)生”轉(zhuǎn)變到“避免產(chǎn)生——循環(huán)利用——末端處理”的方式,1991年《包裝條例》和1994年《促進(jìn)廢棄物閉合循環(huán)管理及確保環(huán)境相容的處置廢物法》的實(shí)施,就是對(duì)這種處理原則的確認(rèn)和肯定。德國(guó)對(duì)垃圾的分類回收制定了專門的管理制度,對(duì)于違反垃圾分類的最輕處罰是警告,警告無(wú)效則罰款,如仍未湊效,清潔公司會(huì)換上一種容納種類擴(kuò)大的垃圾箱(桶),同時(shí)提升對(duì)垃圾的收費(fèi)。
瑞士自20世紀(jì)80年代起開始實(shí)行垃圾分類處理,各州政府根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況頒布了許多垃圾分類處理法規(guī)。2001年瑞士政府頒布了《填埋禁入法》,規(guī)定城市生活垃圾禁止直接進(jìn)入填埋場(chǎng)填埋,城市生活垃圾開始由末端處理轉(zhuǎn)向源頭治理,即垃圾經(jīng)由源頭減量、分類收集、處理、資源充分利用后,最終的惰性物質(zhì)才能填埋處置。該法實(shí)施以來(lái),雖然瑞士每年垃圾產(chǎn)量總體上增長(zhǎng),但送入焚燒廠的垃圾量在減少,可回收利用的垃圾量在增加。在瑞士,放錯(cuò)垃圾將被處以大約200瑞士法郎(約人民幣1 250元)的罰款。
日本:規(guī)定了城市垃圾分為可燃類、不可燃類、資源類、粗大類、有害類等五大類,每大類還要再細(xì)分為若干子類,子類又可分為孫類,以此類推。資源類包括報(bào)紙、書籍、各類飲料瓶等;不可燃類包括廢舊小家電、衣物、玩具、陶、鐵質(zhì)容器等;粗大類包括大的家具、電視機(jī)、空調(diào)、自行車等;而可燃類則包括一切可以燃燒的,包括一般剩菜剩飯,但不包括塑料、橡膠制片等。幾年前橫濱市把垃圾類別由原來(lái)的5類更細(xì)分為10類,發(fā)給每個(gè)市民的手冊(cè)長(zhǎng)達(dá)27頁(yè),條款有518項(xiàng)之多。
德國(guó):垃圾分類制度已實(shí)施10年以上,成為家家戶戶的一種日常生活習(xí)慣。德國(guó)的垃圾分類由各州規(guī)定,大體分為有機(jī)垃圾、輕型包裝、舊玻璃、有害物質(zhì)垃圾、大型垃圾、不屬于前幾類的垃圾等幾大類,分別由不同顏色的垃圾箱進(jìn)行回收。每年各地方政府都會(huì)將新一年的《垃圾清運(yùn)時(shí)間表》及《垃圾分類說(shuō)明》投到各家信箱。
英國(guó):生活垃圾主要分為四大類:①雜草樹枝樹葉;②報(bào)紙期刊;③瓶瓶罐罐;④不可回收利用的垃圾。英國(guó)市政部門在城市居民住宅旁都放置了不同顏色的分類垃圾桶,里面襯上相應(yīng)顏色的塑料袋。在英國(guó),垃圾放錯(cuò)地方會(huì)受到處罰,嚴(yán)重的還可能遭到起訴。這種垃圾分類規(guī)定在英國(guó)已經(jīng)實(shí)行多年,居民們大都會(huì)自覺(jué)照辦。
韓國(guó):生活垃圾分為4類:①可回收垃圾;②食物垃圾;③大型廢棄物品;④除上述3類之外的其他生活垃圾。不同種類的垃圾使用不同顏色的垃圾袋回收,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)垃圾沒(méi)有正確分類會(huì)被處以罰款,罰款額最高可達(dá)100萬(wàn)韓元(約5 000元人民幣)。
美國(guó):垃圾分類采取大類粗分與部分居民分類相結(jié)合的方式。美國(guó)舊金山率先規(guī)定人們必須把垃圾分類后分別投入不同顏色的垃圾桶中,綠桶垃圾由垃圾公司免費(fèi)回收并加工成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料銷售;藍(lán)桶垃圾分類后送往加工企業(yè)循環(huán)利用;黑桶垃圾則被送到垃圾場(chǎng)填埋。舊金山市的垃圾費(fèi)是區(qū)別收取、按丟棄量計(jì)算的。另外,美國(guó)政府對(duì)辦公和校園、園林、餐廚、建筑等垃圾都分別回收利用。美國(guó)對(duì)垃圾處理非常認(rèn)真,嚴(yán)格恪守有關(guān)規(guī)定,一旦發(fā)現(xiàn)有違規(guī)者將視情節(jié)輕重處以高額罰款。
瑞士:瑞士堪稱垃圾分類最細(xì)的國(guó)家,各州的垃圾分類規(guī)定在不斷更新,越來(lái)越詳盡,如蘇黎世州政府頒發(fā)的垃圾分類手冊(cè)就厚達(dá)108頁(yè)。一般瑞士家庭垃圾分為玻璃、塑料、電池、燈管、金屬、綠色垃圾、報(bào)紙雜志、其他廢紙、不可回收垃圾、特種垃圾等10類以上,每一類都還要嚴(yán)格的再分類,如不同用途的瓶子要分開,不同顏色的玻璃瓶也要分開,各種垃圾都要裝入專用的塑料袋內(nèi)裝并貼上交費(fèi)標(biāo)簽。
國(guó)外對(duì)已分類回收的固體垃圾在最終處置前還要進(jìn)一步分選,以便后續(xù)處理和再利用。這一過(guò)程會(huì)使用很多專業(yè)分選設(shè)備,其目的是對(duì)垃圾成分中的雜質(zhì)進(jìn)行分離純化,或從混合垃圾中分離出有用含量的垃圾組分。國(guó)外垃圾分選設(shè)備技術(shù)已相當(dāng)成熟,根據(jù)不同用途設(shè)計(jì)制造了多種對(duì)固體廢棄物進(jìn)行分選的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備,包括篩選、重力分選、磁力分選,磁流體分選、光學(xué)分選等設(shè)備。
篩選機(jī)是利用機(jī)械的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),將固體廢料依據(jù)粒徑大小通過(guò)篩孔進(jìn)行粗細(xì)分離的設(shè)備。篩選設(shè)備比較常見(jiàn),應(yīng)用也比較廣泛,如德國(guó)DOPPSTAD公司的SM 318 E型滾筒篩式垃圾分選機(jī),德國(guó)EuRec公司的型盤篩式垃圾分選機(jī)等。
重力分選機(jī)是利用固體廢料中不同物質(zhì)顆粒密度的差異進(jìn)行分選的設(shè)備,可分為重介質(zhì)分選、跳彈分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。重力分選的條件:①固體廢物中顆粒間存在密度的差異;②分選過(guò)程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的;③在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力的綜合作用下顆粒群松散并按密度分層;④分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相遷移,彼此分離,并獲得不同密度的最終固體分離物。
風(fēng)選是重力分選的一種,這一分選設(shè)備以空氣為分選介質(zhì),使固體廢物顆粒在氣流作用下按密度和粒度分離,有豎向和水平氣流分選兩種方式。此類設(shè)備有德國(guó)DOPPSTADT公司的WS 720 E TAIFUN型固定風(fēng)篩垃圾分選機(jī)等,常用來(lái)清理堆肥產(chǎn)品或堆肥原料垃圾以及建筑垃圾中的輕質(zhì)雜質(zhì)。
浮選機(jī)是借助于浮選劑,在氣泡浮力的作用下,依據(jù)物料表面性質(zhì)的差異從固體垃圾的懸浮液中分選物料的設(shè)備。浮選設(shè)備首先要考慮加入合適的浮選劑,增加物質(zhì)的可浮性能。浮選分離法取決于物質(zhì)的表面性質(zhì),與物料的密度無(wú)關(guān)。
磁流體是一種能夠在磁場(chǎng)或者磁、電場(chǎng)聯(lián)合作用下磁化并呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象,從而對(duì)顆粒產(chǎn)生磁浮力作用的穩(wěn)定分散液,如強(qiáng)電解質(zhì)溶液、順磁性溶液和磁性膠體懸浮液等。磁流體分選是重力和磁力兩種方式的聯(lián)合分選,能分選任意比重組合的物料。磁流體分選法可從城市垃圾中分選鋁、銅、鋅、鉛等金屬,如日本SHINKO ELECTRIC公司生產(chǎn)的列式非鐵金屬垃圾分選機(jī)等。
隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,采用光選和電選技術(shù)的垃圾分選設(shè)備在國(guó)外也逐步普及使用,如可對(duì)塑料按類型分類、玻璃按顏色分類等超細(xì)化分類設(shè)備等,這已成為未來(lái)生活垃圾處理分選設(shè)備研制方向之一。
正是因?yàn)椴扇×松鲜龈黜?xiàng)措施,許多發(fā)達(dá)國(guó)家在生活垃圾處理方面成效顯著,城市垃圾在逐年減少,垃圾填埋處理的壓力在降低,經(jīng)濟(jì)效益不斷增加。據(jù)日本環(huán)境省統(tǒng)計(jì),2006年度日本全年共產(chǎn)生垃圾5.83億t,其中2.28億t得以再利用和再生利用,2.41億t經(jīng)焚燒、脫水等處理得以縮減,只有0.29億t需要填埋。東京23個(gè)區(qū)的垃圾量從歷史最高的1989年近500萬(wàn)t減少到2008年的306萬(wàn)t,減幅達(dá)38%,每年必須填埋處理的垃圾量也由1989年歷史高峰的近250萬(wàn)t減少到2008年的不足50萬(wàn)t。據(jù)美國(guó)環(huán)保署報(bào)告,美國(guó)垃圾填埋場(chǎng)的數(shù)量從1993年的3 300多座下降到2000年的2 300座,2010年將降到1 200座,而垃圾焚燒率則由1990年的18%提高到2000年的40%,并且增建了90座垃圾電廠,總處理能力達(dá)3 000萬(wàn)t。美國(guó)舊金山市目前有72%的垃圾是被再利用的,只有28%的垃圾需要填埋,該市計(jì)劃10年后做到垃圾零浪費(fèi)和100%可回收。韓國(guó)在1995年普及了生活垃圾“按量付費(fèi)”的管理方法后,可再生資源回收量增加了40%,垃圾處理量減少了33%~37%,韓國(guó)人日均垃圾量由1995年的2.3 kg降為2006年的0.95 kg。通過(guò)科學(xué)有效的垃圾分類和處理,西班牙馬德里市每年能夠回收12萬(wàn)t的紙或紙板,5.3萬(wàn)多t各類塑料金屬和3.8萬(wàn)t玻璃,同時(shí)還可生產(chǎn)30.6萬(wàn)kWh的能源,這一數(shù)量相當(dāng)于馬德里近10萬(wàn)個(gè)家庭的電耗能。2005年瑞士70%的廢紙、95%的廢玻璃、71%的塑料瓶和近90%的鋁罐以及75%的錫罐都得到了回收,廢舊電池的回收率達(dá)到2/3,甚至連居民的熱水供應(yīng)都是利用垃圾處理廠燃燒的不可回收垃圾來(lái)加熱。德國(guó)自2005年起關(guān)閉了境內(nèi)所有的垃圾填埋場(chǎng),僅德國(guó)城市清潔公司擁有的一處垃圾燃燒供熱廠,每年可焚燒垃圾52萬(wàn)t,發(fā)電188 kMWh。該公司每年利用有機(jī)垃圾制造的可燃?xì)怏w還產(chǎn)生77 kMWh發(fā)電量,此兩項(xiàng)足以滿足10萬(wàn)德國(guó)家庭1年的用電量。
要改變我國(guó)城市垃圾處理的被動(dòng)局面,有效保護(hù)我國(guó)城市和農(nóng)村的環(huán)境,走出一條代價(jià)小、效益好、排放低、可持續(xù)發(fā)展的道路,我國(guó)的城市生活垃圾處理除了應(yīng)像國(guó)外一樣加強(qiáng)立法、強(qiáng)化分類和采用先進(jìn)技術(shù)之外,還應(yīng)根據(jù)具體國(guó)情考慮兩點(diǎn):一是要加強(qiáng)居民的垃圾分類意識(shí),需要教育培養(yǎng)和政府指導(dǎo)。國(guó)外的垃圾分類意識(shí)都是從很小就開始由父母灌輸,垃圾分類也是從小就開始學(xué)習(xí),一直到老,當(dāng)?shù)卣磕暌捕加性敿?xì)的手冊(cè)發(fā)給當(dāng)?shù)鼐用瘛6且庾R(shí)到城市垃圾處理是可以盈利的,應(yīng)制定適當(dāng)政策,改變城市垃圾處理完全由政府包辦的局面,引入商業(yè)化運(yùn)作,將城市垃圾處理作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)做大作強(qiáng)。■
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2011-01-08