城市生活垃圾處理新思路
發(fā)布時間：2018-09-10 19:52:01
近年來，城市生活垃圾持續(xù)增加，環(huán)境污染問題突出，垃圾處理的發(fā)展方向和技術路線日益受到關注，已經(jīng)成為城市政府面臨的最棘手的問題之一。
1 主要問題分析
2003年，我國660個城市生活垃圾清運量達1.5億t，每年以約4％的速度增長。按各地上報的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前城市生活垃圾無害化處理率約為51％。但是，根據(jù)對255個城市的388座生活垃圾處理場(廠)的調(diào)查分析，我國城市生活垃圾無害化處理設施達標率約25％，考慮運行管理等因素，實際的無害化處理率不足20％。垃圾污染環(huán)境、危害群眾(尤其是農(nóng)民)的問題非常突出。
近年來，國家實行積極的財政政策，城市垃圾處理得到支持，一批國債項目相繼建設。同時，通過推進市場化改革，投資主體多元化格局開始形成，城市生活垃圾處理開始進入高速發(fā)展時期。但是，總體講，城市生活垃圾處理發(fā)展方向并不明朗，真正適合國情的技術路線尚未形成，一些傾向性問題已經(jīng)顯現(xiàn)，并將可能影響全行業(yè)的健康發(fā)展。
1.1 填埋處理比例過大
難以滿足可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟的要求。目前垃圾填埋處理的比例超過85％，問題也最突出。一是消耗大量土地資源，不少城市很難找到新的填埋場；二是產(chǎn)生大量滲瀝液，大部分垃圾場存在滲瀝液污染問題；三是填埋氣體污染大氣，并存在安全隱患，目前能夠?qū)μ盥駳膺M行資源化利用的填埋場不足3％；四是大部分可回收資源一埋了之，不能再生利用。調(diào)查還表明，建設規(guī)范的無害化填埋場，投資并不如想象的節(jié)省。1座日處理垃圾1 000t的填埋場(20 a使用期，服務人口約100萬人)，需投資2億-3億元，每噸垃圾處理成本(含投資成本)達60-80元。
1.2 焚燒處理發(fā)展迅猛
一些項目存在隱患和風險。垃圾焚燒發(fā)電是歐美國家和日本采用的主要方式之一。近年來，我國垃圾焚燒技術得到快速發(fā)展，目前已有約50座生活垃圾焚燒廠投入運行，近百個垃圾焚燒項目正在規(guī)劃建設之中，僅東莞市就計劃建設10多座垃圾焚燒廠。垃圾焚燒發(fā)電在垃圾減量化和熱能利用方面有一定優(yōu)勢，但是，在發(fā)展過程中必須冷靜分析一些傾向性的問題。一是投資和運行成本高。日處理1 000t垃圾工程投資4億-6億元，平均每噸垃圾處理成本超過1SO元；二是依賴于較高的上網(wǎng)電價。燃煤火力發(fā)電上網(wǎng)電價每千瓦時約0.3元，而垃圾發(fā)電的上網(wǎng)電價一般超過0.5元。為追逐發(fā)電收益，一些企業(yè)過量加煤，實際演變成“小火電”項目；三是焚燒產(chǎn)生的飛灰未作妥善處置。按照環(huán)保要求，飛灰由于含有超量有毒有害物質(zhì)，應按危險廢物處置，處置成本高達1 S00元／t左右，即每噸垃圾處理成本要增加數(shù)十元到上百元。這一費用大部分被忽視。此外，垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英污染問題依然是社會各界關注的焦點。我國生活垃圾的發(fā)熱量低，約為發(fā)達國家的1／3，并不適合焚燒。垃圾加煤焚燒是無奈之舉，煤的熱利用效率約為常規(guī)鍋爐燃煤的1／2，在技術經(jīng)濟方面是否合理有待進一步研究。
1.3 生物堆肥技術良莠不齊
一批國債項目成“垃圾項目”。利用生活垃圾堆肥在我國有較長時期，但效果不好。突出問題是，垃圾分選效率低、肥料質(zhì)量差、沒有市場銷路。最近查處的四川、安徽一批垃圾處理項目，絕大部分采用機械分選和生物堆肥技術，均不能正常運行。主要原因，一是某些部門決策失誤，監(jiān)管不力；二是設計思路錯誤，技術不成熟，設備粗制濫造或盲目引進。
2 思路的調(diào)整
2.1 對生活垃圾特性的再認識
我國生活垃圾的主要特性不同于發(fā)達國家。第一，我國生活垃圾含水高，一般為55％-65％，一些南方城市在夏季高達70％，而西方國家一般為30％—35％。第二，我國生活垃圾中廚余和餐飲等有機廢物比例大，為45％—55％，西方發(fā)達國家一般在20％左右。第三，我國生活垃圾依然以混合收集為主，盡管近年來大力推行生活垃圾分類收集，但收效甚微。全國絕大部分城市處理的都是混合原生垃圾。而發(fā)達國家生活垃圾分類收集率在60％以上，德國等一些歐洲國家超過80％。
我國生活垃圾的這些特性，使我們面臨的問題比發(fā)達國家更加棘手。一是垃圾填埋產(chǎn)生的滲瀝液量大，污染物濃度高；二是生活垃圾發(fā)熱量低，大部分不宜直接焚燒；三是混合垃圾具有“黏稠”性，難以進行機械化分選，資源回收率低，堆肥質(zhì)量差。多年來，我們十分注重借鑒或引進國外的技術和設備，但是，實踐表明，國外的技術和設備在我國并不完全適用。當務之急，要進一步認識我國生活垃圾的特性和產(chǎn)生的影響，加強針對性研究和實踐，開發(fā)適合國情的技術和設備。
2.2 對技術路線的反思
多年來，我們的技術研究和資金投入著重在兩方面，一是在引進國外技術和設備的基礎上，進行必要改造和國產(chǎn)化，使之適用于中國垃圾處理；二是強化末端污染的治理，使之達到環(huán)境標準的要求。
在填埋處理中，為了防止?jié)B瀝液對地下水的污染，我們采用了國際流行的人工防滲措施，就如三峽庫區(qū)那些貧困地區(qū)，也普遍采用了土工布加高密度膜的防滲結(jié)構(gòu)；為凈化滲瀝液，一些地區(qū)引進了昂貴的“ 反滲透 ”技術設備，處理每噸 污水 的投資近10萬元，運行成本達數(shù)十元。在焚燒處理方面，我們多年研究低發(fā)熱量垃圾的適應性問題，但不可能改變?nèi)紵茖W的一些基本規(guī)律，燃燒的效率低和費用高是難以避免的；由于混合生活垃圾成分復雜，焚燒污染嚴重，目前采取了國際先進的治理技術，煙氣處理的投資幾乎和焚燒主體相當。在生物堆肥方面，一些城市引進了美國、德國等機械設備，但依然解決不了生活垃圾的分選問題。
借鑒國外經(jīng)驗和加強污染治理，原則上都是正確的，但面對實踐中的問題，要反思：一是讓國外的技術來適應中國的垃圾，還是使中國的垃圾去適應這些技術？二是一味強調(diào)污染的末端治理，還是從源頭去控制和減少污染的產(chǎn)生?在調(diào)查研究、科學試驗和工程實踐的基礎上，我們提出了調(diào)整技術路線的建議：
首先，大部分城市生活垃圾適宜生物 預處理 ，重點削減垃圾中的水分和有機物，改善垃圾特性，為后續(xù)處理和減少污染物創(chuàng)造條件；第二，強化垃圾的機械分選，提高?昆合垃圾分揀和分類效率；第三，合理選用分類處置技術，優(yōu)勢互補；第四，審慎發(fā)展混合垃圾焚燒技術，加強技術經(jīng)濟的綜合評估；第五，限制混合垃圾直接填埋，源頭控制污染，減少土地消耗。
2.3 關于資源回收利用
一般認為，我國龐大的“拾荒大軍”基本解決了垃圾中資源回收問題，在最終處理過程中，可直接回收的廢物寥寥無幾，主要通過焚燒發(fā)電進行資源利用。但是，調(diào)查表明，在生活垃圾最終處理環(huán)節(jié)，可以直接回收的廢物超過20％，其中塑料和橡膠占6％-9％，紙類4％-6％，還包括一定量的織物、金屬和玻璃等。這些可回收物資一燒了之，不僅利用效率低，還造成嚴重的煙氣污染。實踐證明，只要解決了機械分選和篩分技術，垃圾中的可用資源絕大部分能夠直接回收，同時可生產(chǎn)約占垃圾總量8％的高質(zhì)量基肥，可以首先用于城市綠化和林業(yè)。我國是一個資源匱乏的國家，應當大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，注重垃圾資源的直接回收利用，著力把生活垃圾處理發(fā)展為資源再生產(chǎn)業(yè)。
3 示范工程的啟示
1996年以來，美商國際集團(以下簡稱“美商”)考察了國內(nèi)200多個城市，對生活垃圾的特性進行了深入研究。1998年“美商”在大慶市建設了第一座資源化的垃圾綜合處理廠，同樣經(jīng)歷了一系列挫折(從美國引進的設備成為一堆廢鐵)，但是開始探索出適合中國生活垃圾特性的處理思路和工藝。2002年，上海浦東新區(qū)經(jīng)過多方考察和嚴格論證，確定由“美商”投資建設垃圾綜合處理廠，每天處理1 000t生活垃圾。2003年5月，項目建成并投人試運行。該項目的新思路和市場化運作方式引起建設部的高度關注，先后8次派人進行調(diào)研，并組織專家跟蹤調(diào)查。2004年2月，建設部城建司召開現(xiàn)場會，進一步考察和研討，專家評價認為：該項目針對中國垃圾的特點，采取綜合處理技術路線，充分體現(xiàn)“減量化、資源化、無害化”原則，提供了大規(guī)模工程的實踐經(jīng)驗，有重要的借鑒意義。2004年4月，該項目被列入建設部科技示范工程。
這一項目的主要特點和效益概括如下：
3.1 高效的生物 預處理 技術。
通過倉式好氧發(fā)酵，首先實現(xiàn)垃圾水分和有機物的減量。水分由60％-80％減少到約35％，揮發(fā)性有機物降解50％左右，總質(zhì)量減少約40％。垃圾特性改善，利于機械分選和后續(xù)處理。
3.2 先進的機械分選設備。
全套國產(chǎn)化設備，對垃圾中可用資源的回收率超過90％，包括塑料、紙類、金屬、玻璃、電池、打火機等。同時，實現(xiàn)垃圾的自動分類。
3.3 適用的分類處置技術。
有機物二次發(fā)酵，精制堆肥，產(chǎn)生量約為垃圾總量的8％；竹木紙織類焚燒，熱能利用；殘余物填埋，最大程度地實現(xiàn)減量化(不超過垃圾總量的20％)。
3.4 合理的“三廢”治理方式。
垃圾的水分主要通過水氣蒸發(fā)去除，少量滲瀝液回用于二次堆肥發(fā)酵；有機物通過生化堆肥，化害為利；焚燒以“柴火”為主，煙氣污染減少；殘渣填埋盡可能減量化、無機化和低水分，從源頭削減污染物；采用生物除臭技術，有效控制大氣污染。
作為市場化運作項目，“美商”的建設投資近2億元，并承擔全部運行責任和費用。按照特許經(jīng)營協(xié)議，上海市浦東環(huán)境衛(wèi)生管理部門派駐監(jiān)管員進行全過程監(jiān)督，政府支付垃圾處理費每噸50元。這一成本，相當于焚燒處理的1／4，甚至低于填埋處理的費用。當然，投資者也有自己的盈利模式，據(jù)了解，通過賣“廢品”每噸垃圾可收益30多元，每噸有機基肥還能賣出200元左右。
“美商”示范工程給了我們重要啟示：一是“減量化、資源化、無害化”的垃圾處理模式可以實現(xiàn)；二是政府和企業(yè)雙贏的市場機制能夠建立。
4 建議措施
4.1 加強垃圾 預處理 技術的科學研究。
通過生物 預處理 ，實現(xiàn)水分和有機物的減量，改善生活垃圾特性，將對后續(xù)的焚燒、填埋等都可能產(chǎn)生積極的影響。根據(jù)我們對北京順義垃圾焚燒廠的初步測試，生活垃圾經(jīng)過簡單生物發(fā)酵和篩分后，減量近50％，發(fā)熱量提高約2.5倍，具有顯著的技術經(jīng)濟效益。
4.2 加大垃圾分選設備的開發(fā)力度。
“美商”經(jīng)驗證明，生物 預處理 將為機械分選創(chuàng)造有利條件，同時有針對性地改善分選設備的性能也很關鍵。建議國家安排適當?shù)姆龀仲Y金，支持國產(chǎn)分選設備的研究和開發(fā)，進一步提高資源回收效率。同時，要加強對“廢品”加工和利用的監(jiān)督管理，通過發(fā)展規(guī)范化、規(guī)?；馁Y源再生產(chǎn)業(yè)，逐步解決“拾荒大軍”的問題。
4.3 鼓勵使用再生有機肥。
城市政府要制定政策，對于符合標準的垃圾堆肥，鼓勵在城市綠化和林業(yè)方面優(yōu)先使用，逐步減少化肥使用量。
4.4 在實踐驗證的基礎上，調(diào)整并完善技術政策。
提倡對生活垃圾進行生物 預處理 ，重點削減垃圾中的水分和有機物，為后續(xù)處理和減少污染創(chuàng)造條件；強化垃圾的機械分選，提高混合垃圾分揀和分類效率；合理選用分類處置技術，大力發(fā)展垃圾處理資源再生產(chǎn)業(yè)，逐步限制混合垃圾直接填埋，注重源頭控制污染，減少土地資源消耗。
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