文 | 李孜男 濟南市環(huán)境衛(wèi)生科學研究院
偏遠村鎮(zhèn)居民生活垃圾處理怎么辦?
文 | 李孜男 濟南市環(huán)境衛(wèi)生科學研究院
通過對試點村鎮(zhèn)居民展開生活垃圾可就地降解成分分析統(tǒng)計,以及對比篩選可在村鎮(zhèn)周邊就地處理降解的技術,文章認為,村鎮(zhèn)居民生活垃圾堆肥物、可燃物、其他類含量三者之和超過垃圾人均日常量的84.23%,完全可以就地減量;使用干餾為核心的工藝體系實現(xiàn)就地消納村鎮(zhèn)居民生活垃圾的目標,技術穩(wěn)定可靠,效果理想,優(yōu)勢突出。
國內大多數(shù)村鎮(zhèn)居民生活垃圾都按照住房和城鄉(xiāng)建設部所推廣的“村收集,鎮(zhèn)轉運,(縣)市處理”模式進行處理,但是偏遠村鎮(zhèn)受運距、氣候、地形、環(huán)境等復雜因素的影響,采用該模式耗資巨大,也容易發(fā)生生二次污染和安全事故。那么,邊遠村鎮(zhèn)生活垃圾處理怎么辦?
村鎮(zhèn)居民生活垃圾主要包括可堆肥物、清掃灰土、化石燃料殘余、可燃物殘余、電池等其他垃圾。相關數(shù)據(jù)表明,村鎮(zhèn)居民生活垃圾主要成分占比與日常是否以化石燃料作為主要能源密切相關。以濟南市村鎮(zhèn)居民生活垃圾分類為例,
非化石燃料熱源為主的村鎮(zhèn)中,其主要生活垃圾占比為:可堆肥物占59%、清掃灰土占13%、可燃物殘余占18%、電池等其他垃圾占10%;而在化石燃料熱源為主的村鎮(zhèn)中,可堆肥物占39%、清掃灰土占9%、可燃物殘余占12%、電池等其他垃圾占7%,化石燃料殘余則占到33%。
總體而言,村居生活垃圾有機質殘余物含量都超過了50%,灰土等含量也較為穩(wěn)定,除其他垃圾外,主要殘余占到人均日常量的90%以上,就地減量化技術實施空間明顯。
生活垃圾從生物質和非生物質角度分類,除了廢金屬、廢玻璃、陶瓷碎片、磚瓦渣土、廢舊電器,剩余的基本都是生物質(動植物殘余、塑料、紙張、橡膠等)?,F(xiàn)有的城市生活垃圾中生物質處理工藝主要有填埋、焚燒和堆肥工藝;較為新型的技術工藝則為干餾、濕解、低溫等離子電弧氣化發(fā)電技術。其基本技術工藝及管理概況如表1、表2所示。
根據(jù)對比選擇,結合經(jīng)濟適用、不產生二次污染、處理量組合靈活的原則,生活垃圾小型化、連續(xù)式自發(fā)電干餾系統(tǒng)應該是目前可用于偏遠村鎮(zhèn)就地消納的最佳技術。其核心技術是來源于煤化學工藝經(jīng)常采用的干餾原理。以筆者參與實驗中試的相關研究為例簡述該工藝基本特點如下:
連續(xù)式自發(fā)電中頻加熱無氧裂解技術。其以生活垃圾為原料,以生活垃圾干餾產生的可燃氣作為燃料進行發(fā)電,產生的電再對生活垃圾進行干餾,干餾再產生可燃氣,可燃氣產生電再對生活垃圾進行干餾,連續(xù)循環(huán)上述過程,無需另行投入能源,使系統(tǒng)用本身產生的電進行加熱干餾;生產過程無廢氣產生,裂解反應時間
短,生活垃圾處理為連續(xù)工作方式,當天能把生活垃圾處理完畢;采用料塞和真空技術,裂解工序氧氣含量近乎為零,使裂解安全性得到大幅提高;將較好地解決國內同類產品至今一直沒有解決的7大瓶頸問題,即間歇式、裂解反應時間長、裂解工序氧氣含量高、加熱干餾生產過程有廢氣等污染物排放、生產過程需人工操作、無防爆設計、設備臃腫不能集裝箱遷移和模塊化加工制造等。
表1 城市生活垃圾處理工藝經(jīng)濟效益對比
表2 城市生活垃圾處理方式運行管理過程對比
生活垃圾除磚石類和金屬外幾乎全部轉化為資源,每噸垃圾平均發(fā)電300千瓦,產炭150~200千克、重油10~30千克。裂解反應時間小于30分鐘(國內同類產品裂解反應時間大于5小時);為便于推廣使用,該技術采用固定和小型化便移式結構進行不同環(huán)境下的工藝實施,以日處理50噸為基數(shù),設備重量小于25噸,農村至特大城市,可選擇并聯(lián)使用,不必量身定做,能集裝箱遷移和模塊化加工制造。
概要可知,產生二次污染的技術工藝在城鎮(zhèn)駐地不可行;處理設施距離城鎮(zhèn)駐地保持一定距離時,二次污染較小似乎可行,但填埋對土地重復需求以及運管標準不斷提高、堆肥后產品因成分混雜銷路不暢、焚燒的規(guī)?;y以體現(xiàn)投資運營成本過高、濕解減量化有限仍需大量填埋等不利因素都會制約就地消納的目標實現(xiàn)。
干餾工藝可以改變焚燒產生大量溫室氣體和有害氣體的局面,有效地將生物質中的碳和其他元素有效固定下來。通過干餾處理生活垃圾,不會產生二次污染,不會對土地、水、大氣等造成破壞,同時它提高資源利用率,將垃圾中的有機廢棄物制取油、氣、炭等再生能源,變廢為寶,再者干餾工藝會降低運輸成本,這是因為其工藝占地面積少,處理量可大可小,從25噸/日至幾千噸/日都可以,這使得干餾工藝處理廠對垃圾收集運輸?shù)囊笞兊酶唵?,極大地促進了垃圾處理工程靠近垃圾發(fā)生源、大幅度降低垃圾處理全息系統(tǒng)成本的目的。
為掌握現(xiàn)有模式狀態(tài)下,從鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉運至縣市垃圾處理廠的綜合投資和運營成本,以期與偏遠村鎮(zhèn)就地處理的固定投資和日常運營進行初步綜合評價,研究人員向全國發(fā)出了249封協(xié)調征求意見信,并最終確定29個城市所轄的縣市進行調研。協(xié)調人員都是長期從事環(huán)衛(wèi)專業(yè)的工作者,熟悉本地基本情況,提供的數(shù)據(jù)和建議具有相當專業(yè)性和可靠性。調研內容則主要涵蓋了村鎮(zhèn)生活垃圾管理機構設置、主要收集收運模式、鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾轉運站占地和單位處理量固定投資、縣市垃圾處理廠噸單價投資、從鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉運至縣市處理的噸·公里運營費標準、環(huán)衛(wèi)一體化對現(xiàn)有縣市垃圾處理容量的折損率等18項指標。根據(jù)對收回的調查表進行梳理統(tǒng)計分析,表明:
(1)干餾工藝為核心的成套系統(tǒng),其先期固定投資較大,但是其單位運行費明顯低于現(xiàn)有“村收集,鎮(zhèn)轉運,(縣)市處理”的模式;當兩套模式同時建成運行時,第19年左右總花費已經(jīng)相等;根據(jù)現(xiàn)有模式和課題模式分別運行20年和30年計,則課題模式總花費較現(xiàn)有模式分別節(jié)約2173.50萬元和3260.25萬元,可見偏遠村鎮(zhèn)生活垃圾就近處理模式經(jīng)濟性明顯優(yōu)于現(xiàn)有模式。
(2)運行20年時,現(xiàn)有模式將運行期滿,需面對選址難、征地難、投資成本上升等諸多問題,而干餾工藝30年時只更換機械設備,固定投資大大減少,其垃圾場使用率、減量化、資源化、減少二次污染轉移、減少縣市垃圾場新建數(shù)量節(jié)約投資等各方面,都優(yōu)勢明顯。
根據(jù)此次調查研究,筆者認為:
首先,根據(jù)對村鎮(zhèn)居民生活垃圾進行分類和產量統(tǒng)計分析,可知村鎮(zhèn)居民生活垃圾堆肥物、可燃物、其他類含量三者之和超過垃圾人均日常量的84.23%,完全可以就地減量。
其次,通過對相關生活垃圾處理技術的工藝技術和經(jīng)濟指標對比,特別是對以干餾為核心原理的工藝進行概述,我們可以相信使用干餾為核心的工藝體系實現(xiàn)就地消納居民生活垃圾的目標,技術穩(wěn)定可靠,效果理想,優(yōu)勢突出,干餾技術不產生污染,能夠從散落在生活垃圾中的生物質中提取油、氣、炭,實現(xiàn)變廢為寶,是理想的垃圾處理方式;干餾技術可以使垃圾處理工程對收集方式變得簡單,大大降低垃圾處理收集成本,同時可實現(xiàn)垃圾處理工程靠攏垃圾發(fā)生源,減少垃圾轉運系統(tǒng)成本,還避免了轉運過程中產生的異味、污水等嚴重的二次污染;運用這種方法,能夠額外減少12%~84%的溫室氣體排放,具有鮮明的環(huán)境生態(tài)效益和廣闊的碳交易空間。
第三,通過對多個縣市的運營管理統(tǒng)計,我們知道城鎮(zhèn)運站轉運能力一般在50~100噸,有效占地面積為3.22畝;從城鎮(zhèn)轉運站將垃圾運到縣里的垃圾廠處理,平均有效運距26.83公里;每噸垃圾轉運站運營核計成本35.99元、從轉運站到縣垃圾場需10.73元的轉運費、縣垃圾場噸有效處理費44.24元,因此每噸垃圾現(xiàn)有模式下運營補貼需90.96元;城鎮(zhèn)轉運站平均投資2.72萬元/噸垃圾,縣垃圾處理場平均投資15.81萬元/噸垃圾,現(xiàn)有模式城鎮(zhèn)垃圾處理綜合固定投資18.53萬元/噸垃圾;以目前人口基數(shù)為準,實現(xiàn)70%的城鎮(zhèn)化率,需新增城鎮(zhèn)人口2.36億人,則每天新增城鎮(zhèn)垃圾27.54萬噸,年新增1億余噸。按就近處理模式以干餾工藝為例需新增固定投資826.2億元,年運營費需新增76.07億元;按現(xiàn)有模式,新增固定投資642.9億元,年運營費需新增90.96億元??紤]綜合因素,第19年就達到投資運營平衡,第20、30年時就近處理模式可分別節(jié)約經(jīng)費2173.50萬元和3260.25萬元;現(xiàn)有模式縣市垃圾場設計使用年限減少有效使用率37.62%。
“把生態(tài)文明建設放在突出地位,融入經(jīng)濟建設、政治建設……實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。”十八大報告中,明確提出了“五位一體”的發(fā)展目標,并首次重點論述了生態(tài)文明建設。生態(tài)文明建設,落實到廣大的農村和城鎮(zhèn)而言,都包含了“以人為本”這個核心要求和良好的生態(tài)環(huán)境質量這個基本要素,村鎮(zhèn)居民生活垃圾的科學處置管理就是其一。尷尬的是,自新中國成立以來,直到2006年我國頒布《全國城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》,才第一次明確提出針對村鎮(zhèn)生活垃圾建立“村收集、鎮(zhèn)轉運、縣處理”的模式。經(jīng)過近年的努力,村鎮(zhèn)生活垃圾的管理得到了很大改善,廣大村鎮(zhèn)面貌煥然一新。然而即使按照環(huán)衛(wèi)“十一五”規(guī)劃建立了垃圾處理體系,其設置的垃圾堆放點、城鎮(zhèn)轉運站、縣垃圾處理廠還是滿足不了人口集聚帶來的村鎮(zhèn)垃圾的管理壓力,而這對未來的新型城鎮(zhèn)化特別是偏遠村鎮(zhèn)的環(huán)境建設絕對是個警示。針對這種現(xiàn)狀,有幾點建議和對策應該值得探索:
一是務必樹立村鎮(zhèn)垃圾處理的觀念。偏遠村鎮(zhèn)生活垃圾,不同于城市生活垃圾,其管理體制,應區(qū)別對待,村鎮(zhèn)與城市居民人均生活垃圾日產量基本相當,但是組成成分差別明顯,主要是村鎮(zhèn)垃圾常摻雜大量的灰土和生產廢棄物殘余,平均分別高達22.95%和12.30%,有時甚至分別高達52.13%和28.84%,另外,村鎮(zhèn)垃圾中往往存在農藥和化肥包裝等其他成分。因此其管理體制要有針對性,但目前而言,現(xiàn)有的管理是基于城市生活垃圾管理體制的套用,存在明顯弊端。一邊是不斷加速的新型城鎮(zhèn)化,一邊是落后的村鎮(zhèn)居民生活垃圾管理體制,二者急需協(xié)調。
二是抓緊提高兩個認識。一要認識到居民生活垃圾管理上村鎮(zhèn)與城市必須并重。目前,全國農村地區(qū)包括城鎮(zhèn)在內垃圾無害化處理率差異較大,有的達到80%以上,有的小于15%,甚至一些遠離城鎮(zhèn)的農村生活垃圾處于無專人管理、無集中堆放、無處理設施的零管理狀態(tài),未來城鎮(zhèn)化進程如不考慮這些問題,必將嚴重滯后發(fā)展的需要。二要認識到村鎮(zhèn)居民生活垃圾管理上應把握特點,因地制宜。村鎮(zhèn)垃圾存在于我國廣大農村和城鎮(zhèn),其具有分布范圍廣、成分混雜等一系列特點,套用現(xiàn)行的模式— —末端集中處理必然存在污染轉移和資金浪費兩方面問題。
三是重點關注四個方面。一要健全完善相關政策法規(guī)。當前圍繞“城市”為中心建立起來的生活垃圾管理體系明顯對村鎮(zhèn)垃圾管理及其特點重視不夠,加之其管理體系的發(fā)展滯后于現(xiàn)代化進程,導致在解決該問題上不僅力量薄弱而且適用性不強。因此當前應抓緊通過解決和完善政策法規(guī)缺位,來克服職、權分割不匹配、實際操作管理粗放等問題。二要明確管理主體,理順管理體制。村鎮(zhèn)居民生活垃圾管理工作涉及建設、規(guī)劃、環(huán)衛(wèi)以及農委等多個部門,易導致交叉管理和重復建設。村鎮(zhèn)生活垃圾管理現(xiàn)狀,不僅是“多龍治水”,而且是“主力缺位”,隨著城鎮(zhèn)化的推進,應明確主管部門在相關領域的主導地位,引導分散在各部門相關資金和管理權限有序過渡、轉移和集中,在此基礎上,重新梳理和完善相關體系,實現(xiàn)“專人管、眾人幫”的局面,從而徹底解決村鎮(zhèn)垃圾管理體制中條塊結合,塊強條弱的現(xiàn)象。三要更加關注復合型環(huán)境隱患,許多偏遠村鎮(zhèn)的生活垃圾存放現(xiàn)狀是隨意傾倒在周邊的洼地、廢坑中,簡易處理,更令人擔憂的是,不假時日,就會有村民習慣性地將廢舊地膜甚至農藥包裝混雜在里面……村鎮(zhèn)生活垃圾造成的污染已呈由點到面、復雜多樣、毒害加強的趨勢,這些垃圾充滿威脅性和隱蔽性,隨著灌溉、降雨等,不斷危害地下和地表水系,久而久之,必將造成環(huán)境災難和安全隱患。四要保障落實資金來源。村鎮(zhèn)垃圾管理工作本身是一項公共服務,屬公益性很強、沒有投資回報或投資回報率較小的領域,對社會資金缺乏吸引力,政府必須集中發(fā)揮主導投資和合理配置的作用。當前應緊抓“五位一體”戰(zhàn)略的實施和新城鎮(zhèn)建設的契機,通過明確管理主體,抓住城鄉(xiāng)統(tǒng)籌以城帶鄉(xiāng)、齊抓共管共同進步的機遇,將村鎮(zhèn)生活垃圾管理所需經(jīng)費納入財政預算支持,從而實現(xiàn)“源頭活水”的有力支撐。另外,可以考慮利用有關政策,將BOT等資本運作模式引入到村鎮(zhèn)垃圾管理工作中,充分用好地方債等平臺,多方籌集資金,共同推進該項工作。
四是創(chuàng)新推廣處理模式。生活垃圾交由村鎮(zhèn)自行處置易管理混亂,隱患無窮;利用“村收集、鎮(zhèn)轉運、縣處理”的模式又弊端凸顯,途耗人財,因此探索建立“村收集,城鎮(zhèn)駐地周圍或幾個城鎮(zhèn)之間選址進行就地處理村鎮(zhèn)生活垃圾”的模式不啻是一種更合理的替代或補充。該思路將極大解決未來城鎮(zhèn)化人口劇增造成的垃圾處理壓力,實現(xiàn)技術、資源、環(huán)境的科學配置。
五是著力推進分類收集。生活垃圾源頭分類收集,是從根本上解決“垃圾圍村”的最佳渠道,這在全世界都已得到共識,源頭分類蘊含著人類生活和大自然和諧相處的基礎規(guī)律。目前,世界各國盡管國情不同,但是都在積極推進垃圾源頭分類工作,這一方面,我國是比較落后的。應充分發(fā)揮我國集中力量辦大事的政治體制優(yōu)勢,從國家高度抓緊出臺垃圾分類的管理辦法和指導意見,并將其作為環(huán)境保護法規(guī)體系的一部分明確下來,強力推進。要抓緊試點,總結經(jīng)驗,制定路線圖和時間表。這一點,臺北市的經(jīng)驗就很成功,應加以大力學習研究。通過分類收集,必將更好的實現(xiàn)村鎮(zhèn)居民垃圾就地消納處理的科學目標,并積極的推動收集與處理的良性互動。
村鎮(zhèn)生活垃圾管理,涉及一系列的經(jīng)濟、文化、傳統(tǒng)習慣等問題和矛盾,知易行難,其中還有很多深層次問題有待進一步分析解決,這一切都離不開各級政府的建章立制、統(tǒng)籌規(guī)劃、資金支持和群眾參與,唯有如此,未來的新型城鎮(zhèn)化才能給廣大人民群眾展現(xiàn)天藍地綠,水清氣爽的和諧畫卷!