- 城市生活垃圾處理工程項目建設標準與技術規范宣貫教材
- 建設部標準定額研究所
- 16508字
- 2024-02-29 12:02:21
二、我國城市生活垃圾處理現狀與對策
(一)我國城市垃圾處理現狀分析
城市生活垃圾處理是城市環境衛生的重要工作內容,它涉及垃圾、糞便的收集、清運、處理處置,并直接為創造整潔、優美、舒適的環境服務,有益于人們的身體健康、城市經濟的發展和精神文明的建設,更是環境保護和社會可持續發展的重要內容。
從1979年由城建部門管理以來,全國城市市容環境衛生行業發展很快,為改善人民生活環境質量、改善城市環境衛生狀況、創建現代化文明城市做出了貢獻。城市化水平的提高特別是城市人口的增加,使得包括城市垃圾處理的城市環境衛生工作任務不斷加大。1999年,設市城市為668座,城市非農業人口達到2.02億人(見圖1-4)。全國環衛從業人員1999年達到69.5萬人,從1986~1999年,環衛從業人員年平均增長率約為5%,與同期城市人口增長基本同步(略高于同期城市非農業人口年平均增長率4.3%)。環衛作業機械化水平穩步提高。1999年全國環衛機械總數達到44238臺(輛),從1986~1998年,環衛機械數量平均年增長率為6.4%。特別是最近幾年,機械化清掃發展較快。1998年全國城市道路清掃面積達到15.86億m2,1986~1999年城市道路清掃面積年增長率達到10.3%。1999年機械清掃比例達到15.5%(見表1-17)。環衛建設固定資產投資有較大的增長。“七五”期間累計投入13.13億元,“八五”期間累計共投入45.25億元,“九五”前3年累計共投入70.14億元(見表1-18)。按可比價格計算,1998年環衛建設固定資產投資是1990年的12.8倍,年平均增長率達到28.8%。
為加強對市容環衛工作的領導和管理,國家在“八五”期間就加強了對市容環衛的立法工作,并對市容環衛的體制進行了規范。1992年,國務院總理李鵬簽發了101號令《城市市容和環境衛生管理條例》,這是我國歷史上第一部由國務院頒發的市容環衛法規。根據條例規定,國務院城市建設行政主管部門主管城市市容和環境衛生工作,省、自治區、直轄市人民政府城市建設行政主管部門負責本行政區域的城市市容和環境衛生工作,城市人民政府市容環境衛生主管部門負責本行政區域的城市市容和環境衛生工作。建設部城建司下設市容環衛處,具體負責全國城市環境衛生管理工作。各省、自治區、直轄市建委(建設廳)城建處負責本省、自治區、直轄市環境衛生管理工作。

圖1-4 1985~1999年我國城市數量及城市非農業人口
表1-17 1996~1999年城市道路清掃面積統計

表1-18 環衛固定資產投資狀況

城市生活垃圾處理標準從無到有。1995年10月30日八屆全國人大第十六次常務委員會通過了《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》,并于1996年4月1日起正式實行。該法是我國固體廢物治理的基本法律。第一章第三條指出:國家對固體廢物污染環境的防治,實行減少固體廢物的產生、充分合理利用固體廢物和無害化固體廢物的原則。第三章第三節“生活垃圾污染環境的防治”主要內容為:貯存、運輸、處置城市生活垃圾應當遵守國家有關環境保護和城市環境衛生的規定;建設城市生活垃圾處置設施、場所必須符合環境保護和城市環境衛生標準;要求城市人民政府應當配套建設城市垃圾清掃、收集、運輸、處置設施。
我國城市生活垃圾處理起步于20世紀80年代后期,針對當時垃圾堆放或簡單處理(用于農作物)對環境的污染日趨嚴重的情況,為防止垃圾農用對土壤、農作物和水體的污染,1987年制定了《糞便無害化衛生標準》(GB 7959—1987)和《城鎮垃圾農用控制標準》(GB 8172—1987)。此后,我國針對垃圾堆肥處理、填埋處理、焚燒處理制定了一系列標準。
城市生活垃圾管理的主要矛盾由收集清運逐步轉變為有效處理。由于城市環衛基礎設施薄弱,歷史欠賬多,投入力度有限等因素,在20世紀80年代甚至90年代,如何將城市生活垃圾及時清運出城區,同時提高垃圾收集密閉化水平和清運的機械化水平,一直是許多城市面臨的首要問題。1990年前,全國城市垃圾處理率不足2%,此后,城市垃圾處理水平不斷提高。1999年全國城市年清運城市垃圾1.14億t,共有垃圾處理廠(場)696座,垃圾處理能力達到27.68萬t/d,垃圾處理率達到63.4%。在1986~1999年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為6.5%,城市垃圾量的增長與城市人口增長基本同步(見圖1-5、表1-19)。

圖1-5 1986~1999年我國城市垃圾清運量及垃圾處理率
表1-19 城市垃圾清運量增長狀況

從近10年來我國城市垃圾處理所發生的變化可以看出,城市垃圾處理取得的成績和進步是明顯的,特別是先進的垃圾處理技術開始逐步得到應用。例如,在近幾年建設的許多填埋場中,為提高填埋場的防滲水平,采用了高密度聚乙烯膜作為防滲材料;為提高填埋作業效率,一些大型的填埋場采用了填埋壓實機;一些城市如杭州、廣州、深圳等的填埋場開始對填埋氣體進行回收利用。1998年10月,我國第一個填埋氣體發電廠在杭州天子嶺填埋場建成發電,1999年6月廣州大田山利用填埋氣體發電的一臺機組投入運行。這些項目的實施,為我國填埋場填埋氣體的開發利用奠定了基礎。
垃圾焚燒處理從無到有,不斷發展。深圳市于1985年從日本三菱重工業公司成套引進2臺日處理能力為150t/d的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現代化垃圾焚燒廠。1994年底開始擴建的3#爐,結合國家“八五”攻關計劃,完成了3#爐國產化工程,設備國產化水平達到80%以上,在技術性能方面達到或超過了原引進設備的水平,為我國大型垃圾焚燒設備國產化打下了基礎。此外,還有一些城市如上海、廣州、北京、寧波、深圳等目前已建和在建的焚燒發電廠在未來幾年將投入運行,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進關鍵技術或設備、按照較高污染控制標準來建設的現代化大型垃圾焚燒廠。
堆肥處理是我國城市垃圾處理使用最早,也是在早期階段使用最多的方式。堆肥處理主要采用低成本堆肥系統,大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態堆肥。“七五”和“八五”期間,我國相繼開展了機械化程度較高的動態高溫堆肥研究和開發,并取得了積極成果。20世紀90年代中期,先后建成了動態堆肥場典型工程,如常州市環境衛生綜合廠和北京南宮堆肥廠。
當然,也要清醒的認識到,垃圾處理的投入與垃圾處理的需要相比明顯不足,垃圾處理的水平還很低。從總體上講,城市生活垃圾處理還處于由堆放到處理的發展階段,主要表現為垃圾堆放現象普遍存在,垃圾處理場的二次污染相當普遍。改革開放初期,我國各城市環衛工作的重點是將城市生活垃圾、糞便清運出市區。隨著我國國民經濟和城市建設的迅速發展,城市人口急劇增加,由城市生活垃圾帶來的問題越來越突出。全國城市生活垃圾產出量與城市人口和城市范圍同步增長,已成為影響人民生活環境質量、影響城市社會經濟可持續發展的重要因素。目前,仍有大量生活垃圾露天堆放,不僅占用大量寶貴土地資源,而且造成對周圍環境的嚴重污染。
1.城市垃圾產量與特性分析。對我國35個主要城市1997年生活垃圾清運量和處理量統計分析表明(如表1-20),35個城市與全國城市相比,城市非農業人口總和占36.4%,生活垃圾清運量占31.8%,糞便清運量占36.1%,而生活垃圾處理量占44.08%,糞便處理量占46.8%。這些城市的垃圾、糞便處理水平明顯高于全國城市平均水平,同時也說明,35個主要城市的生活垃圾處理水平可以反映我國城市生活垃圾的最高處理水平。
(1)垃圾產量。近幾年,城市垃圾產量的增長趨于平穩。北京、天津、上海、成都、廣州、武漢6個城市垃圾清運量統計見圖1-6。1991~1999年,6個城市除上海外,其他5個城市的垃圾清運量年平均增長率都低于4%,而天津的垃圾清運量年平均增長率接近零;1994~1999年,6個城市除上海外,其他5個城市的垃圾清運量年平均增長率都低于1.5%,而成都、廣州、武漢的垃圾清運量則有所降低。盡管有計量和統計等因素的影響,但城市垃圾清運量增長率下降這一趨勢是顯著的。
表1-20 1997年我國35個主要城市處理垃圾糞便清運處理狀況

注:35個城市為:北京、天津、石家莊、太原市、呼和浩特、沈陽、大連、長春、哈爾濱、上海、南京、杭州、寧波、合肥、福州、廈門、南昌、濟南、青島、鄭州、武漢、長沙、廣州、深圳、南寧、海口、重慶、成都、貴陽、昆明、西安、蘭州、西寧、銀川、烏魯木齊。
城市垃圾的產量每年以8%~10%的速度增長,如北京市垃圾增長率高達15%,折合成人均垃圾產量已超過1.0kg,已接近工業中等發達國家水平。

圖1-6 大城市1991~1999年垃圾清運量變化趨勢
(2)垃圾特性。城市垃圾的構成特性與地理條件、經濟發展水平、居民消費水平、消費結構以及城市居民燃氣化率等因素有關。我國城市垃圾在產量迅速增加的同時,垃圾的構成及特性也發生了很大的變化。
城市生活垃圾中有機成分占總量的60%,無機物約占40%,其中,廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%(如圖1-7所示)。
垃圾中的可燃物增多,可利用價值增大,因此隨著今后我國大城市,尤其是北方城市隨著城市燃氣化率的不斷提高,城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。
居民生活水平和消費結構的改變不僅影響城市垃圾的產量,也影響著城市垃圾的成分。尤其是近10年來,隨著改革開放的進一步深化、居民收入不斷增加,人民生活水平的不斷提高,包裝產品的消費以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。
包裝廢棄物的快速增長,是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上,垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業的快速發展,商品包裝形式越來越繁多,包裝物的種類和數量增加很快,過分包裝和豪華包裝的產品比比皆是,這在大城市尤為突出。一次性的商品被廣泛用于賓館和餐飲業。一次性的商品完成消費后就作為廢棄物,成為垃圾,大大增加了垃圾的產量。目前,我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其體積要構成家庭垃圾的30%以上。

圖1-7 1996年全國直轄市垃圾成分構成圖
2.城市垃圾處理現狀分析。
(1)生活垃圾收集。目前,我國城市生活垃圾收集方式基本為混合收集,主要有以下幾種方式。
1)容器式。所謂容器式是指收集容器放置于固定的地點,服務時間為一天中的全部或大部分時間。常見的收集容器有桶式和廂式兩種。主要街道的兩側和公共場所設置果皮箱也屬于容器式收集方式。
目前使用的收集容器材料多為鋼或塑料制品。鋼制容器結構強度大,可制成較大的容積,但也有易腐蝕,洗刷不便的缺點。塑料垃圾筒具有重量輕、耐腐蝕、易于保潔等優點,正在得到較多的應用。
2)構筑物式。垃圾定點構筑物式是以固定構筑物作為其收集容器。構筑物一般為磚、水泥結構,樣式各異,容器約5~10m3,不密封。這種收集方式的特點是收集容器為半永久型,故此容器使用壽命長、費用較低,但它具有容積固定,高峰季節會發生垃圾漫溢的情況,易造成周圍衛生狀況的惡化,保潔困難。
3)垃圾道收集。在已建成的多層和高層住宅樓中,通過垃圾道收集居民生活垃圾是最常見的收集方式。在居民生活垃圾產量高峰時如夏季,由于底層垃圾貯料間容積有限,常會出現垃圾將門擠開使垃圾暴露;垃圾投放口密閉性差造成垃圾和臭味逸出,污染環境;特別是垃圾道收集方式不便于對垃圾收集的管理和控制以及推行分類收集等問題,這一收集方式將逐步被淘汰。目前,北京、廣州和上海等城市相繼規定新建住宅樓不設垃圾道,許多城市還將已建住宅樓的垃圾道封閉停用。
(2)生活垃圾運輸。根據操作方法的不同,運輸方式分為固定式和移動式兩種模式。固定式收運的容器則始終在原地不動,收集車把垃圾裝入車中運走,空的垃圾容器留在原地。移動式收運是把裝滿垃圾的容器整個運往轉運站或處理場,卸空后在把容器拉回原處或其他地點。
(3)轉運站。城市生活垃圾轉運站是為了使小型垃圾收集車從居民、商業和其他單位等各收集點清除的垃圾在這里合并,并將其投入大型車輛或其他運輸成本較低的運載工具繼續運往處理廠(場)以節省運輸費用的設施。
垃圾轉運站和轉運方式選擇應用的主要因素是經濟上的合理性。在城市生活垃圾處理的全過程中,垃圾的收集和運輸是耗費人力和物力最大的一個環節,采用垃圾中轉的目的,就是提高垃圾收集運輸的效率和質量。
(4)處理設施。我國大城市垃圾處理設施嚴重不足。城市生活垃圾處理是以郊外堆放、簡易填埋、衛生填埋為主,很少一部分采用焚燒處理,一些高溫堆肥常基本處于半運轉狀態。
3.城市垃圾處理存在的問題。
(1)管理體系。計劃經濟管理體制嚴重制約了我國城市生活垃圾處理事業的發展,主要表現在:
1)在管理體制上政企不分,基本上完全依靠政府投入,缺乏自身活力。
2)由于政府投入不力,城市垃圾處理缺乏資金來源,處理率低,處理效果差;城市垃圾收運機械及輔助生產設備陳舊,機械化作業水平低,設備不足,工人作業條件差,勞動強度高,生產效率低。
3)城市垃圾收運、處理技術尚處于初始發展階段,由于缺乏資金投入,限制了垃圾收運、處理技術的發展。
分析其原因,其根本在于當前我國城市生活垃圾處理管理體制和政策滯后于社會經濟發展及市場經濟的需要,具體表現為以下幾個方面:
1)在管理機制上,我國目前的城市環境衛生體制完全是按照計劃經濟模式運行的,是在垃圾、糞便清掃清運的基礎上發展起來的,集管理職能和環衛作業為一體,政企不分,具有國有企業共有的弊端。隨著環衛工作內涵的深入和外延的擴大,已顯得效率低、負擔重,不能適應新形勢的發展。
2)在經費來源上,長期以來,城市環境衛生作為一項公益事業,完全由國家負擔,成為政府部門的沉重包袱,缺少資金來源,完全依賴于市長是否重視,嚴重影響了城市環境衛生事業和資源化設施建設和運行管理,不利于城市環境衛生產業的發展。
3)由于環境衛生涉及到社會的方方面面,傳統的體制和政策使相關行業互相分割,缺乏統一管理和協調,影響了管理力度。由于沒有有利的政策,廢舊物資回收行業正處于萎縮狀態,嚴重影響了城市生活垃圾的回收利用,不利于垃圾的資源化;由于不能有效的保障全社會采取潔凈生產工藝,不利于垃圾的減量化。
(2)處理技術。
1)分類收集與回收利用。分類收集的目的在于提高廢品回收率和便于分類處理。總體而言,我國城市生活垃圾的分類工作才剛開始,分類收集的效果還不明顯,還無法有效的將占垃圾50%以上的廚余物分開。
目前,大城市普遍推行垃圾的分類收集,在主要的街道、居民小區都設立了分類收集的垃圾筒,但到目前為止,垃圾的混合收集仍是大城市普遍采用的垃圾收運方式。城市垃圾分類收集推行中遇到的主要問題是:
①公眾的環境意識不高,隨手亂仍垃圾的現象比較普遍。
②分類收集設施不足,在設計上缺乏分類引導。例如,在居民區還缺少設立收集危險廢棄物,如電池、燈泡、日光燈等的設施。在街道、小區設立的垃圾收集筒,有的在垃圾筒上表明了“可回收物”字樣,而沒有向公眾標明究竟什么是可回收物。另外在分類收集設施設計中缺少考慮引導公眾分類投放的要求,如要回收啤酒瓶或其他玻璃瓶,可設計瓶頸口的大肚容器。類似信箱的、方形側口箱適合投入報紙、廢紙類等。這樣的容器易于識別,也不易混放。
③分類運輸的設施不足,致使本已分類收集的垃圾,又混合運輸。城市的垃圾收運設施數量逐漸增加,并逐步向密閉、先進、便于操作的方向發展,但是垃圾收運設施仍不能滿足城市迅速發展的需要,如實際清掃面積不到應清掃面積的80%。目前,城市的收運體系還處于比較落后的階段,居民生活垃圾為混合收集,未實行有效的分類收集。即使在一些地區進行了分類收集,在運送時又進行了混合的運輸。這種混合收運方式,致使一些有用物質進入城市生活垃圾中。其帶來的問題是:一方面增加了垃圾收集運輸量,消耗了大量人力物力;另一方面,增加了垃圾處理技術難度、建設投資和運營費用,不利于垃圾的處理和資源化利用。
④缺乏分類處理的基礎設施。許多即使已經分類的垃圾,由于缺少后續的處理場所,如廢品回收中心、堆肥廠、焚燒廠、填埋場,而由將分類的垃圾混合起來運輸到填埋場進行填埋。
⑤缺乏優惠的廢品回收政策。我國自1993年稅制改革,對再生利用行業實行17%的企業增值稅,嚴重的稅負使多年來靠國家優惠政策維生的廢品再生行業連年虧損,各地的廢舊物質價格普遍大幅下降,再加上廢品回收公司內部不適應市場經濟發展要求,回收廢品的比例在逐漸下降。目前回收市場嚴重萎縮,回收利用的企業少,回收的廢品找不到出路,嚴重挫傷了分類收集的積極性。其中,大量的回收工作是由居民小區和垃圾填埋場一些自發的“廢品回收者”來完成的。這些人員的工作環境惡劣,與大城市市容環境的要求是不協調的。另外這些以盈利為主的個體商販的廢品回收受經濟利益驅動的影響,只回收經濟回報率高的物品,一些污染大、收益小的物品如電池、燈泡、日光燈、廢塑料等就無法做到利于環境的回收。
2)堆肥處理。
①堆肥技術與設備。以前,我國城市生活垃圾中主要為煤灰和廚余類有機物,而包裝物如塑料、廢紙等含量較低,適宜于堆肥處理。1987年頒布的《城鎮垃圾農用控制標準》(GB 8172—1987)和《糞便無害化衛生標準》(GB 7959—1987)是指導城市生活垃圾堆肥處理的技術標準,也是我國最先制定的有關城市垃圾處理的技術標準。到目前為止,堆肥處理主要采用低成本堆肥系統,大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態堆肥。“七五”和“八五”期間,我國相繼開展了機械化程度較高的動態高溫堆肥研究和開發,并取得了積極成果。但限于現實的經濟和社會條件,機械化高溫堆肥由于處理成本較高而難以推廣應用。目前應用較多的是一些機械化程度低、主要采用靜態通風好氧發酵技術。其特點是工藝簡單,使用機械設備少,投資少,操作簡單,運行費用低,但同時也存在堆肥質量不高、堆肥篩上物未得到處理和氣味及污水對周圍環境影響較大,如臭味、蚊蠅難以控制等,其應用也受到一定限制。
②堆肥原料。目前,由于城市垃圾缺乏有效的分類收集,不能有效地將廚余物等有機質分離出來,用于堆肥的垃圾原料含有玻璃、塑料,甚至電池等有毒有害垃圾。
③堆肥產品。堆肥產品質量不高,肥效低,銷路不暢,嚴重制約著垃圾堆肥處理的發展。目前許多堆肥場都面臨著關、停的困境。解決堆肥問題的關鍵是必須實現有機垃圾的分類收集。
3)焚燒處理。焚燒在我國發展較慢。目前,制約我國城市生活垃圾焚燒處理發展的主要因素是建設投資與運行費用,可靠、實用的國產化焚燒處理技術以及垃圾特性。其中,資金短缺是關鍵因素。
①資金短缺。制約垃圾焚燒發展的重要原因還在于焚燒廠的建設一次性投資太大,以及建成后的運行成本太高,這些都是制約焚燒在大城市發展的瓶頸。如目前我國引進焚燒設備(關鍵部分引進)單位處理投資為40~70萬元/(t·d),如果按綜合折舊年限15年計算,其折舊成本就達88.9~155.6元/t。可見垃圾處理建設投資成本需求缺口很大。
②缺乏可靠、實用的國產化焚燒處理技術。目前,我國引進焚燒處理設備投資約為40~70萬元/(t·d),由于投資大,超過大多數城市的經濟承受力,只能借助利用國外優惠貸款來建設。垃圾焚燒處理要進一步發展,需要立足于國內,開發利用國內的技術和設備,降低單位處理投資。首先需要重點開發單臺處理能力在100t/d以上的垃圾焚燒系統以及配套簡單、實用的余熱利用和煙氣處理設備,使得單位處理投資降到10~25萬元/(t·d)。以適應我國目前大多數城市的經濟發展水平,并能啟動生活垃圾焚燒處理市場的發育與發展。
目前,我國只有深圳1985年從日本三菱重工業公司成套引進2臺日處理能力為150t的垃圾焚燒爐,運轉正常。該廠在1994年底開始擴建三號爐,并完成了三號爐國產化工程,設備國產化水平達到80%以上,在技術性能方面達到或超過了原引進設備的水平,為我國大型垃圾焚燒設備國產化打下了基礎。
盡管垃圾焚燒設備的國產化進展緩慢,但目前垃圾焚燒技術設備的開發正成為熱點,國內正在形成以企業實體為主的垃圾焚燒設備開發群體。但參與垃圾焚燒處理的科研、設計和有關的企業部門都處于十分分散的狀態,所開發的技術類型既有發達國家幾十年前就淘汰的落后焚燒技術,也有直接還應用較少的不成熟的焚燒技術。由于規模小且實力弱,既無力與國外同類企業競爭,也難以開發和生產適合國內市場需要的技術和產品。目前我國企業開發的一些小型焚燒爐,大部分處于試運行階段,煙氣排放根本無法達標,甚至沒有有效的煙氣處理系統,余熱基本未有效利用。
③垃圾的特性。由于城市中大部分垃圾還是混合收集,垃圾中有機物含量高達60%,且含水率較高,導致垃圾熱值降低,不利于焚燒。應強化生活垃圾分區、分類收集。首先通過分區收集選擇對非燃煤區的生活垃圾進行焚燒處理,進一步通過分類收集提高垃圾可燃物含量,改善垃圾焚燒效率,從而降低焚燒廠建設投資和運行成本。
4)填埋處理。垃圾填埋處理是大城市垃圾處理的一種主要方式,并且在今后相當長時間內還將占垃圾處理的主導地位。近幾年來,許多大城市都在建設或已建成大型甚至超大型的垃圾衛生填埋場,這些填埋場在總體技術水平上采用了和發達國家接軌的技術要求。例如,場地防滲采用于水平鋪設HDPE膜和粘土礦物相結合的復合系統進行防滲,填埋場的運營也具有相當高的水平,如深圳的下坪填埋場等。另外,在我國大城市中還存在相當數量的垃圾堆放場或填埋場,這些填埋場還未達到使用年限,由于最初的選址、設計等歷史原因未按照衛生填埋場的要求,這類填埋存在嚴重的環境問題。
①填埋場的技術標準與發達國家的技術標準相比還有差距,設計的填埋場先天不足,在場底防滲、滲濾液處理以及填埋氣體的回收利用等方面存在問題。
填埋場防滲。我國還存在水平防滲和垂直防滲的爭論。事實上在發達國家,其技術標準對防滲作出了十分明確的規定,填埋場必須采用水平防滲,并且生活垃圾填埋場必須采用HDPE膜和粘土礦物相結合的復合系統進行防滲。
填埋場的滲濾液收集系統往往在若干年后失去收集作用,場底導滲管發生堵塞,滲濾液無法正常排走,整個填埋場形成了滲濾液庫。垃圾填埋一定年限后,滲濾液往往從側面覆蓋體滲出,嚴重影響堆體的穩定性和環境。
滲濾液處理。處理的滲濾液無法達到正常的排放標準,在暴雨時因滲濾液超出處理能力而直接排放,嚴重污染環境。
填埋氣體。垃圾場產生的填埋氣體直接排入大氣,缺乏回收利用。這種自然排放的方式對大氣以及周邊的環境都造成了危害。發達國家禁止填埋氣體直接排入大氣,規定填埋氣體必須進行回收利用,無回收利用價值的則需集中收集燃燒排放。目前,國內只有廣州李坑垃圾填埋場和杭州天子嶺垃圾填埋場對填埋氣體進行了回收發電利用。
②填埋場缺乏規范的運營管理和監督。垃圾填埋場的運營需要綜合的管理技術。尤其是大城市垃圾填埋場的規模越來越大,填埋場的污染控制很大程度上取決于管理水平的好壞。對填埋場的運營管理要形成完整的體系。要對填埋作業區的垃圾進行規范的作業,逐步實現對垃圾種類、垃圾數量,地表水、地下水、滲濾液的數量、位置,噪聲、飄塵,填埋氣體的產量、特性等項目實現計算機的輔助管理。
(二)我國城市垃圾處理對策
1.目標與原則。
我國城市生活垃圾的管理應實現可持續發展的目標,應從過去的那種垃圾處理處置的比重大,回收利用、減量和避免垃圾產生的比重小(如圖1-8所示)轉變到新的垃圾管理目標(如圖1-9所示),形成倒金字塔的管理體系。應從單純的收運、處置轉向避免垃圾產生和回收循環利用,直到最后和環境相協調的處理。
新的垃圾管理目標首先是盡可能避免垃圾產生,如果垃圾必須產生,產出量要最小;其次是對產生的垃圾要盡可能進行回收利用;最后的處理目標是進行有利于環境的處理。

圖1-8 過去垃圾管理的目標

圖1-9 未來垃圾管理的目標
2.對策。
(1)法規體系。建立完善的城市垃圾管理法規體系。《固體廢物污染環境防治法》明確規定了對生活垃圾的傾倒、清掃、收集、回收利用和處置的基本要求。應盡快完善執法保證和監督體系,根據《固體廢物污染環境防治法》可制定以下各方面的法規:《生活垃圾經營許可證管理規定》、《關于包裝廢棄物的回收管理條例》、《商品包裝限量管理規定》、《塑料包裝及一次性餐具管理規定》等。
(2)城市垃圾管理體系。建立與社會主義市場經濟相適應的城市垃圾管理體系。我國現行的政企合一垃圾管理體制不利于垃圾管理業的發展。國外發達國家和一些發展中國家的經驗說明,專業經營性公司處理垃圾的費用是市政機構的一半。因此,要改變在管理體制上政企合一的僵化格局,實行環保部門監督、環衛部門管理、專業公司提供社會化服務的管理模式,建立與社會主義市場經濟相適應的城市垃圾管理體系。這是解決我國城市垃圾的根本途徑之一。
要將垃圾清運處置單位從政府部門中獨立出來,由事業單位管理體制轉變為企業管理體制,并采取入股、兼并、合資等多種形式建立垃圾處理公司,形成垃圾處理產業化。要逐步建立城市垃圾經營許可證制度,鼓勵各類公司參與城市垃圾治理,由具有垃圾經營資格的單位負責垃圾的清掃、收集、運輸、處理和處置,形成市場競爭機制。
目前,許多城市如深圳、上海等,正在嘗試進行行政、企業分開的環衛體制的改革,強化政府的宏觀管理和監督職能,將環衛服務企業化、社會化。深圳市于1984年率先成立了全國第一家專業清潔公司,對社會進行全方位有償服務。而后,隨著清潔市場的形成和發展,深圳市先后有40家國營、集體、合資、個體清潔公司應運而生。他們實行企業化管理、自負盈虧、運作靈活,不斷拓展新的項目,滿足社會不同層次的需要。通過競爭,促進了環衛事業的發展,打破了過去由政府統包統攬的“單打一”格局,大大減輕了政府財政負擔。環衛管理部門通過推行勞動合同制,減少固定工比例,將逐年增加的垃圾清掃、清運任務發包給清潔公司,為國家節約了大量的人員編制和經費開支。
(3)經濟政策。要進一步完善城市垃圾管理的經濟政策,利用合理的經濟手段來促進垃圾的減量化、資源化和無害化。
城市垃圾的污染防治,需要大量的資金投入。現在的資金主要來源于城市維護建設的稅收收入,而政府分配給垃圾處理方面的資金數量有限,缺口很大。只有多渠道籌集資金,才能加快城市垃圾減量化、資源化和無害化處理設施的建設。
1)征收垃圾處理費。向居民征收一定的城市垃圾費是解決問題的根本途徑之一,它體現了“污染者負費原則”。原則上講,從垃圾的清運、收集、轉運,到無害化處理處置全過程所需的一切費用均需由污染者即垃圾產生者支付。然而居民認為垃圾的清運、處理是政府環衛部門應該負責的工作。政府投入了大量的資金也難以滿足日益增長的垃圾產量的處理要求。因此,對垃圾收費勢在必行。
對企事業單位和居民征收一定的垃圾費,以補充垃圾清運、處理處置費用的短缺,以減輕政府財政壓力。通過垃圾收費,也有利于城市居民更加重視垃圾的污染,建立居民對城市垃圾管理的監督機制,推動垃圾的資源化和減量化;也有利于吸引多種經濟形式參與城市垃圾清運與處理,降低垃圾處理費用,加快城市垃圾處理企業化、市場化和產業化的進程。
目前已有一些大城市開始了垃圾的收費工作,如北京市規定,每戶每月支付3元的垃圾清運費,重慶每人每月支付3元的垃圾處理費。
2)征收填埋處理費。對進入填埋場的垃圾征收一定的費用,它是對垃圾采用填埋方式的一種限制,可以客觀實行垃圾的減量化和資源化,鼓勵廢棄物的再利用和減少浪費。
垃圾填埋費是針對不屬于城市環衛部門收集的居民生活垃圾而征收的,其征收對象為機關、團體,企事業單位,工廠和公司所產生的垃圾。如在深圳下坪垃圾衛生填埋場就征收了填埋處理費,對那些要進入填埋場填埋的非環衛部門收集的垃圾進行收費。
3)對包裝產品生產者收費。我國應借鑒發達國家的先進經驗,特別是德國的《包裝條例》、《循環經濟法—廢物避免、回收利用與處置法》實施的經驗。德國在1991年6月12日實施《包裝條例》,于1998年8月進行了修改補充。該條例規定包裝產品的生產商、銷售商有義務回收并處理包裝廢棄物,并承當所需費用,并規定了不同包裝材料必須達到的回收利用率。1994年,歐共體組織也制定了統一的歐洲聯盟包裝準則,要求其成員國必須在一定期限內對包裝材料達到一定的回收利用率。《包裝條例》在德國的實施,大大促進了清潔生產,減少了一次性包裝產品的使用。自1990年以后,垃圾產量呈逐年下降趨勢,1995年以后,人均垃圾年產量穩定在300kg左右。德國《包裝條例》成功的原因在于,實施了包裝管理的法規,落實了生產者、銷售者的責任制;通過對不同包裝材料、包裝材料的使用量收取不同的包裝費,引導生產廠改進產品包裝設計、正確選擇包裝材料、限制包裝大小;強制包裝回收、循環、再利用等,通過經濟手段組織了專業的包裝材料回收公司,落實管理措施。
由此可見,通過制定包裝材料的管理規定與處置處理措施,對于源頭減量,防止包裝廢棄物的增長,具有重要意義。
因此在大城市垃圾綜合管理中,有必要結合本城市的實際情況,制定包裝產品生產者責任管理政策,提出產品生產者保證一定包裝材料回收率的義務及違法的處罰條例,并相應地對包裝產品生產者征收一定的包裝垃圾處理費。
4)制定優惠的廢舊物質回收利用政策。我國自1993年稅制改革,對再生利用行業實行17%的企業增值稅,嚴重的稅負使多年來靠國家優惠政策維生的廢品再生行業連年虧損,廢品回收呈萎縮狀態。國家應對物質再生行業減免增值稅,以優惠政策進行扶持。鼓勵企業參與廢品的回收利用、垃圾的資源化、垃圾的清運處置等工作。
(4)垃圾減量。要實施可持續發展戰略,大力推廣清潔生產,盡可能避免垃圾的產生,實現垃圾源頭減量。
解決我國的城市垃圾問題的關鍵是要控制垃圾增長,實現減量化。垃圾的減量化不僅與人們的環保意識有關,而且與經濟、文化和社會發展的水平緊密相關。垃圾的減量化可以通過立法、政策、規劃、監督以及宣傳溝通等來實現。垃圾減量可通過如下途徑實現:
1)清潔生產。在產品的生產過程中盡可能避免產生垃圾。提倡不用或少用包裝物,鼓勵包裝材料的回收重復使用。對于需要使用包裝的商品,應制定合理的包裝限額。應減少或限制使用一次性商品。對于必須使用一次性商品的部門和行業,應采取一定的經濟手段如通過征收資源稅或垃圾稅等經濟措施限制一次性商品的使用,實行強制回收。如對于發泡塑料餐具,最近在許多大城市如北京、上海、武漢等地都通過條例制止使用這些難降解的一次性包裝物,而必須采用易于降解的替代產品或再生塑料。
2)改變城市的燃料結構。大城市逐步實現從燃煤同燃氣轉換,對降低城市生活垃圾的成分具有重要意義。它能明顯降低垃圾中的煤灰含量,提高垃圾的熱值。
3)改變生活服務方式。大力推行精、凈菜上市,減少城市生活垃圾中廚余物的含量。
4)溝通。政府要重視和產品生產者的溝通,要和企業、公司、公眾進行溝通交流。要通過廣告、電視、新聞、書刊、報紙等媒體進行宣傳,提高公眾參與的積極性。
(5)分類收集和回收利用。大力推行垃圾的分類收集,促進廢品的回收利用,提高垃圾的資源化水平。
分類收集是各種垃圾處理技術的基礎和前提。我國城市生活垃圾中有機質含量高,將廚余物從混合垃圾中分離出來,具有十分重要的意義。分類后的垃圾不僅熱值得到極大提高,利于進行熱處理,而且對其中有機垃圾能很容易進行堆肥處理。
1)完善城市生活垃圾分類收集途徑。城市生活垃圾的分類收集的完善是一個循序漸進、不斷完善的過程,推行城市生活垃圾分類收集應根據不同部門、不同區域采取不同的措施。
①居民區。居民區垃圾在城市生活垃圾中占有相當的比例。可在居民區街道和居民小區設置標有“紙”、“玻璃”、“金屬”、“危險廢棄物”等有毒有害垃圾的分類收集箱,為那些環境意識高,愿意進行細致分類的居民提供基礎的設施。
②機關、學校。政府機關和學校作為決策部門和人才培養的單位,率先實施垃圾的分類收集,對于整個社會的垃圾分類收集工作具有深遠的意義。
③商場、飯店、車站、旅游區等公共場所。在這些人流密集的場所進行垃圾分類的宣傳教育和配備適宜的垃圾分類收集設施也是不容忽視的,應設置廢紙、玻璃、塑料、金屬等分類收集箱,由環衛部門統一定期收集。分類箱的顏色、規格宜統一,以利于在人們頭腦中形成固定模式。
2)加強分類收集配套設施的建設。配套設施應實現垃圾收集容器化、密閉化,垃圾應分類收集、分類運輸、分類處理。
分類收集要求對分類的垃圾配備不同的收運車輛,且運輸到不同的配套處理場所。對可循環利用的廢品如廢紙、塑料、玻璃、金屬等運送到回收廠;對有毒有害的危險垃圾運送到專門的回收中心或處理中心;對分類后有機質含量豐富的垃圾應運輸到堆肥廠;對熱值高的垃圾應運送到焚燒廠,進行能量回收;對無利用價值的垃圾或焚燒殘渣運送到填埋場進行填埋處理。如果分類后的垃圾沒有分類處理的場所,不得不進行混合處理,則分類收集也無法實行可持續發展,也就無法真正得到推廣。
因此,大城市應在加強分類收集配套設施建設的基礎上,逐步建立各種垃圾分類處理場所,如廢紙、玻璃、金屬等分類回收中心,危險垃圾的處理中心,垃圾堆肥場、焚燒廠、填埋場等。
3)應加強廢品回收,加快產業化進程。國家應加強廢舊物質的回收工作,進一步加強、改革物質回收公司,對個體流動的回收商販加強管理,使之成為廢品回收主渠道必要的、合理的補充。具體措施為:
①應制定合理的有吸引力的優惠政策,使企業愿意使用回收的廢品作為生產的原料,保證廢品回收的可持續發展;
②增加固定和流動的物質回收網點,通過建立回收公司將個體回收網點統一納入管理,穩定個體回收價格;
③建立產品生產者責任制度,由產品生產廠商支付包裝廢棄物的回收費用,擴大廢物收集、回收利用的投入;
④強制回收生活垃圾中有毒有害的危險廢棄物,如電池、日光燈等;
4)加強宣傳教育,提高公眾環保意識。
(6)處理技術。國內垃圾處理方法多種多樣,主要有:堆肥、焚燒、衛生填埋、熱解、生物處理和生化處理、分類回收、綜合處理。近年來綜合處理已引起越來越多的重視,但迄今為止應用最廣泛的仍是前三種方法。
1)堆肥處理。
①技術類型。城市生活垃圾中可堆肥物主要是廚余垃圾以及落葉等植物類垃圾。目前,國內常用的城市生活垃圾堆肥系統主要為自然通風靜態堆肥和強制通風靜態堆肥。動態堆肥系統由于運行成本高等因素應用較少。典型工程如常州市環境衛生綜合廠采用筒倉式發酵倉。
②堆肥處理的應用前景。隨著城市經濟的發展,居民生活水平的提高和居民燃料結構的改變,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包裝物如塑料、廢紙等含量逐步增多,這些混合收集生活垃圾就難以用堆肥特別是無預處理的靜態堆肥來處理。
分析我國的城市生活垃圾成分變化趨勢,特別對于經濟較發達的地區,由于居民氣化率的提高(北方地區集中供熱普及率的提高也會顯著減低垃圾中的灰渣含量),當垃圾灰渣含量顯著降低后,廚余類有機物就成為垃圾中最主要的成分。無論從環境保護,還是從資源循環利用角度出發,廚余類有機物處理的最佳方式就是使其轉化為穩定的有機質,使其來源于自然再回歸于自然。從這個意義上說,我國城市生活垃圾堆肥處理有很大的發展需求和潛力。垃圾分區、分類收集和建立垃圾收費制度將是影響今后我國垃圾堆肥處理的關鍵因素。
2)焚燒處理。
①技術類型。目前,城市垃圾焚燒在發達國家應用,如前所述,主要有全量焚燒系統、垃圾衍生燃料(簡稱RDF)、塊裝組合式焚燒系統和流化床焚燒爐、熱解等。垃圾焚燒處理技術主要包括垃圾焚燒、煙氣處理和余熱利用三部分。煙氣處理和余熱利用技術在我國其他行業有一定的基礎。垃圾焚燒技術在消化、吸收國外生活垃圾焚燒技術基礎上,結合我國生活垃圾特性的研究、開發活動正在取得進展。
②焚燒處理的應用前景。垃圾焚燒處理與填埋處理相比,具有占地小、場地選擇易、處理時間短、減量化顯著(減重一般達70%,減容一般達90%。)、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優點,在發達國家得到越來越廣泛的應用。
目前,在我國大城市,有三個因素制約城市生活垃圾焚燒處理的發展:①資金短缺。包括建設投資與運行費用。②缺少可靠、實用的國產化焚燒處理技術。③未有效實行分類收集,焚燒的熱值不夠,垃圾不利于焚燒。
在我國大城市,有三個因素推動著城市生活垃圾焚燒處理的發展:①大城市土地資源寶貴,生活垃圾填埋場場地選擇將越來越困難,垃圾填埋處理的成本也會越來越高。焚燒處理會逐步發展成為這一地區大規模處理生活垃圾的主要手段。②垃圾的成分不斷變化,隨著燃氣率的提高,以及分類收集的逐步推進,生活垃圾中高熱值可燃物含量不斷增加。③我國在不斷進行垃圾焚燒處理相關技術的開發。垃圾焚燒技術在消化、吸收國外生活垃圾焚燒技術基礎上,結合我國生活垃圾特性的研究、開發活動正在取得進展。如深圳垃圾焚燒廠三號爐設備國產化水平達到80%以上,在技術性能方面達到或超過了原引進設備的水平,為我國大型垃圾焚燒設備國產化打下了基礎。
目前,北海、廈門、廣州、上海、北京、寧波、溫州等城市正在建設或計劃利用外資建設垃圾焚燒廠。許多大城市如武漢、成都等地也規劃在今后進行垃圾焚燒廠的建設。
可以預計,在未來5年和15年內我國城市生活垃圾焚燒處理占處理總量的比例在較理想的條件下可分別達到0.5%~1.8%、5%~11%。
3)衛生填埋處理。
①填埋技術。所謂衛生填埋,就是能對滲濾液和填埋氣體進行控制的填埋方式。防滲處理是生活垃圾衛生填埋場防止滲濾液污染地下水所采取的基本手段,也是選址和建設要考慮的重要因素之一。在填埋場基底沒有天然隔水層的情況下,為防止垃圾滲濾液污染填埋場及其周圍的地下水,需要對填埋場采用防滲處理。填埋場的防滲處理應采用水平防滲。填埋場水平防滲人工襯層主要有兩類,一類是粘土襯層,另一類是人工合成襯層(又稱土工膜)。
滲濾液處理。垃圾滲濾液現場處理并達標排放處理工藝較復雜,投資和運行成本較高,因此,要求從填埋場管理和填埋工藝等方面盡可能減少污水產生量。
填埋氣體回收利用。新建擴建的填埋場應對填埋氣體(LFG)通過收集管網系統抽取收集后進行回收利用,避免填埋氣體直接排入大氣中。
填埋場作業與填埋機械。現代大型衛生填埋場大多采用單元填埋、垃圾壓實和日覆蓋。填埋場的主要作業機械是推土機和垃圾壓實機,目前我國填埋場使用的主要作業機械是推土機,垃圾壓實機主要依賴進口。
②衛生填埋處理的應用前景。填埋處理作為垃圾最終處置手段一直占有重要地位,目前仍然是大多數國家主要的處理方式。垃圾填埋處理具有操作設備簡單、適應性和靈活性強的特點,但理想的垃圾填埋場越來越少,特別是對于經濟發達國家填埋處理所占比例進入20世紀80年代后有下降趨勢。據美國環保署(EPA)預測,美國填埋場數量將由1993年的3300多座下降到2000年的2300座,2010年將降到1200座。導致填埋場數量下降的原因有三條:舊填埋場逐漸達到飽和狀態;新填埋場選址困難;由于環境保護標準不斷提高,一些不符合環保要求的垃圾填埋場被迫關閉。
垃圾衛生填埋場污染控制得到逐步加強。采用人工防滲層,提高垃圾防滲水平;加強滲濾液收集和處理,防治水污染;對填埋氣體回收利用,保障填埋場安全,減輕大氣污染并實現資源回收。
由于填埋的衛生技術標準不斷提高,填埋場的投資費用和運行成本也不斷提高,因而新垃圾填埋場有向大型化發展趨勢。為充分利用填埋空間,普遍采用垃圾壓實,提高填埋場使用壽命。
由于垃圾資源再生利用率的提高,減少了垃圾填埋場污染物的產生,垃圾填埋場的填埋物有機物含量也將逐步降低。例如,進入20世紀90年代以后,美國相繼實施禁止庭院垃圾進行填埋處置的條例;德國規定在2005年以后,有機物含量大于3%或5%不能進入一級或二級填埋場。
4)現階段各種處理技術的選擇對策。垃圾處理對策的確定,除了考慮城市垃圾成分和特性外,還要考慮城市經濟發展、技術水平、區域自然條件和社會環境。總的來說,城市垃圾處理向多元化方向發展,向綜合處理方向發展。具體而言,現階段大城市對各種處理技術的選擇排序如下:
①首先應建設符合標準的城市生活垃圾衛生填埋場,逐步消除垃圾堆放場,優先解決大城市日益增加的垃圾產量的出路問題;
②在資金、條件允許,以及國家的規劃、政策指導下,逐步建立符合國家煙氣排放標準的垃圾焚燒廠,對熱值含量高可燃燒的垃圾進行焚燒處理,并進行余熱利用;
③在已推行分類收集的基礎上,對已分開的廚余物采用適宜的堆肥技術進行堆肥或發酵處理。
④最后考慮其他技術的選擇,如焚燒廢渣的制磚等綜合利用技術。
(7)溝通。城市生活垃圾的管理與所有的居民、機關、單位、企業都有關,需要全社會的參與。
加強宣傳教育,提高全民環境意識,搞好垃圾的管理工作,離不開公眾的參與和支持。應充分利用各種媒體進行衛生安全管理的宣傳,組織中小學生和市民代表參觀垃圾收集、清運和處置設施,使公眾充分理解正確地收集、清運和處置方法對城市發展、對生活改善的重要意義。
結合理解分類收集、垃圾收費等改革措施,進行大規模環境法規宣傳活動,提高公眾的環境意識、普及環境科學知識,提高公眾法制觀念和道德水準,自覺遵守有關法規,維護自身環境權益,積極參與垃圾清潔行動,與隨意拋灑、隨意傾倒垃圾等行為作斗爭。
結合全國衛生城市評比和城市環境定量考核,廣泛利用各種媒體進行宣傳報道,表彰先進,暴露問題。
建立公眾舉報監督熱線,設立垃圾監管員,由社區居民自治團體組織本社區居民參與社區垃圾管理,定期公布有關垃圾收集、清運、處置以及相關經費支出情況,逐步建立公眾參與垃圾管理的機制。
結合制定、貫徹包裝管理法規和條例,大力宣傳一次性產品和包裝品對環境影響和資源所造成的危害,鼓勵人們不用或少用一次性產品,積極參與包裝物的回收工作,實現垃圾的減量化。
(8)建立示范工程。大城市在有限資金條件下,可優先考慮建立垃圾收費、垃圾分類收集、清運、處理的示范工程,然后由點到面進行實際經驗的推廣。