“無廢城市”生活垃圾的處理與發(fā)展

■文 / 曾志文 于紫萍 胡術(shù)剛

2018年12月29日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《“無廢城市”建設(shè)試點工作方案》，方案指出“無廢城市”是以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念為引領(lǐng)，通過推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式，持續(xù)推進固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，將固體廢物環(huán)境影響降至最低的城市發(fā)展模式。

城市生活垃圾作為城市固體廢物的一種，是建設(shè)“無廢城市”需要解決的重中之重。本文將概述中國城市生活垃圾的危害，分析城市生活垃圾處理的現(xiàn)狀，探討中國城市生活垃圾處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

一、城市生活垃圾的危害

中國是世界上人口最多、產(chǎn)生固體廢物量最大的國家，每年新增固體廢物100億噸左右，歷史堆存總量高達600億-700億噸，固體廢物產(chǎn)生強度高、利用不充分，部分城市“垃圾圍城”問題十分突出。目前，中國城市生活垃圾產(chǎn)出量以每年8%-9%的速度增長，達到每年450-500kg的人均產(chǎn)生量，垃圾的產(chǎn)生和堆存量巨大。生活垃圾若不妥善處理，將對環(huán)境造成巨大危害。

（一）侵占土地，污染土壤。生活垃圾的隨意堆放會侵占大量的空地及其他用途的土地，而垃圾填埋場的建設(shè)同樣會占用大量的土地資源。露天堆放的生活垃圾會在雨水的滲透及地表徑流的作用下進入土壤中，影響土壤的成分及結(jié)構(gòu)，進而影響到土壤的保肥、保水功能，嚴重時甚至?xí)斐赏恋責(zé)o法耕種。

（二）污染大氣。城市生活垃圾在露天堆放或者運輸、處理過程中，因為缺乏必要的防護措施，使得許多細小的固體廢物隨風(fēng)飛揚，這在一定程度上會增加大氣污染程度。比如，大量生活垃圾露天堆放的場區(qū)，時常出現(xiàn)臭氣沖天、老鼠成災(zāi)、蚊蠅滋生的場景，且垃圾中的大量氨化物、硫化物等有害氣體不斷向大氣中釋放，導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降，給人們身體健康帶來威脅。

（三）污染水體?，F(xiàn)階段，很多城市的生活垃圾會嚴重影響水體的生態(tài)環(huán)境，而且露天堆放的生活垃圾在雨水的沖刷下，會隨著地表徑流進入水體中，同樣也會造成水體水質(zhì)的惡化，影響水生生物的生存以及水資源的利用。比如，因為生活垃圾的排入，某些湖泊、河流等都已形成黑臭水體，這些污染嚴重的水體很難治理。

（四）危害人體健康。城市生活垃圾的隨意堆放會造成嚴重的環(huán)境污染。在人類的生存環(huán)境中，大氣、土壤和水屬于物質(zhì)的傳播渠道，若是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化，則會引起各種疾病。比如，曾在上海流行的甲肝病，就是因未經(jīng)處理的糞便排放到近海水域而引發(fā)的。

二、城市生活垃圾處理現(xiàn)狀

城市生活垃圾處理指采取物理、化學(xué)、生物等加工的方法，使垃圾的形態(tài)和組成更適于處置要求，實現(xiàn)垃圾的有效處理。生活垃圾處理過程實質(zhì)上是混合物按照一定順序的運動，包括生活垃圾收集、運輸、轉(zhuǎn)運、處理、處置，最終達到無害化、減量化、資源化的處理目標。

中國城市生活垃圾處理主要有衛(wèi)生填埋法、焚燒法和高溫堆肥法三種方式。

（一）衛(wèi)生填埋法

衛(wèi)生填埋法是現(xiàn)階段中國實施最為廣泛的垃圾處理技術(shù)。該項垃圾處理技術(shù)就是將垃圾填入到洼池或者是大坑當(dāng)中，用防滲材料將地面與垃圾接觸部位覆蓋住，避免垃圾滲濾液進入地下水發(fā)生污染；在場地的底部鋪設(shè)排水管道，把滲濾液引到場外；在垃圾體內(nèi)設(shè)置導(dǎo)氣系統(tǒng)，把填埋氣導(dǎo)出利用或者燃燒；在場地的四周挖設(shè)截洪溝，避免洪水、雨水進入場內(nèi)。當(dāng)垃圾填埋場封場之后，還要對地貌進行恢復(fù)，維護生態(tài)平衡。

填埋法具有技術(shù)成熟、操作簡單、處理量大、投資和運行費用低、適用于所有類型垃圾等諸多優(yōu)點。但填埋處理仍存在一些缺點：

1.土地占有量大，垃圾填埋并未使垃圾減量，對于大量的生活垃圾需要巨大的填埋場地，以致新建填埋場選址困難。

2.填埋法資源化水平低，處理周期長。填埋場發(fā)生環(huán)境污染風(fēng)險大，生活垃圾填埋場并未對污染源進行有效的處理，隨著堆存量的增加和時間延長，垃圾滲濾液可能會污染地下水及土壤。

3.垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體是火災(zāi)及爆炸隱患，排放到大氣中會產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

4.填埋場的生活垃圾經(jīng)過多年后容易礦化，礦化后的填埋場復(fù)墾困難，再次進行處理更困難。

截至2016年底，中國的垃圾填埋處理量大約占垃圾總量的70%。

（二）焚燒法

城市生活垃圾處理發(fā)展的主流是焚燒法。焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定量的過剩空氣與被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在800-1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時實現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。焚燒的目的是盡可能焚毀廢物，使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o害和最大限度地減容，并盡可能減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生，避免造成二次污染。對于大、中型的廢物焚燒廠，能同時實現(xiàn)使廢物減量、徹底焚毀廢物中的毒性物質(zhì)，以及回收利用焚燒產(chǎn)生的廢熱這三個目的。

垃圾進行焚燒處理已有100多年的歷史，從20世紀60年代開始對現(xiàn)代化的焚燒處理技術(shù)進行開發(fā)。焚燒法處理生活垃圾在生活垃圾的減量化和無害化特征上顯示出良好優(yōu)勢。生活垃圾通過焚燒化處理，具有項目占地少、處理周期短、減量化顯著、無害化較徹底等優(yōu)勢，大量項目還利用余熱發(fā)電技術(shù)對焚燒過程中產(chǎn)生的熱能進行回收（按熱值比較，1.5×108噸垃圾約相當(dāng)于 3×107噸標煤，約為中國標煤年產(chǎn)量的2%）。近年來，中國生活垃圾焚燒廠從2010年的119座增加到2016年的257座，焚燒處理能力從2010年8. 9萬噸/日增加到2016年的25. 6萬噸/日，焚燒處理的生活垃圾占無害化處理生活垃圾從2010年的25%增加到31%，東部地區(qū)通過焚燒處理的生活垃圾達到48%。但垃圾焚燒過程中容易產(chǎn)生二惡英和灰飛等有害物質(zhì)給生態(tài)環(huán)境帶來一定風(fēng)險，因此后期廢物排放治理成為垃圾焚燒處理最引人關(guān)注的問題之一。隨著焚燒處理過程技術(shù)的不斷優(yōu)化與發(fā)展，安全性也越來越有保障。

目前中國垃圾焚燒處理還存在一些限制：

1.混合垃圾成分復(fù)雜，中國生活垃圾長期以來一直是混合收集，含水率高，餐廚成分多，使中國的生活垃圾熱值普遍達不到垃圾焚燒的最低熱值3360千焦/千克以上，因而大量的生活垃圾不適宜焚燒。

2.現(xiàn)階段混合垃圾焚燒處理的運行費用較高，經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)難以承受。

（三）堆肥法

堆肥法是微生物通過新陳代謝降解生活垃圾中的有機物，即將生活垃圾轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。這是處理有機垃圾最有效、最適宜的技術(shù)手段之一。堆肥法屬于一種比較古老的處理垃圾的措施。因為每個國家都擁有不同的工業(yè)發(fā)展水平，因此在堆肥工藝上也有所不同。堆肥主要是厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵。厭氧發(fā)酵具有以下特點：

1.比較簡單的處理工藝，在成品當(dāng)中能夠保存較多的氮。

2.較長的堆肥周期，并且占地面積較大，衛(wèi)生條件差，有臭味，存在一些不易腐爛的物質(zhì)，并且當(dāng)中的一些細菌不容易被殺死。

好氧堆肥具有以下特點：（1）在好氧堆肥的條件下，能夠比較徹底地分解物料，具備較好的衛(wèi)生條件，能夠殺死大部分病菌；（2）具有較短的堆肥周期，效率比較高，處理過程通常是中溫、高溫、中溫。在發(fā)展中國家，好氧堆肥比較受到歡迎。

雖然中國的堆肥工藝取得了一定的進展，但是因為技術(shù)要求低、工藝簡單，其還只適于處理有機質(zhì)含量高的垃圾。當(dāng)前中國的堆肥技術(shù)與西方的一些發(fā)達國家還是存在著一定差距。主要原因就是中國的機械化水平比較低，導(dǎo)致堆肥質(zhì)量比較差，并且肥效非常低，從而也限制了中國堆肥產(chǎn)品的銷路。所以，目前擺在中國堆肥工藝面前的主要任務(wù)就是如何提升堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量以及機械化水平。

三、技術(shù)展望

根據(jù)2017年中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒，內(nèi)地設(shè)市城市656個，生活垃圾無害化處理率達96.9%；各類生活垃圾處理設(shè)施共計940座，其中填埋場657座、焚燒廠249座、其他處理設(shè)施37座。各類生活垃圾處理設(shè)施處理能力為62.1萬噸/日，其中衛(wèi)生填埋處理能力為35.0萬噸/日、焚燒處理能力為25.6萬噸/日、其他處理設(shè)施處理能力1.5萬噸/日；無害化處理量約為1.97億噸/年，其中衛(wèi)生填埋處理量為1.19億噸、焚燒處理量為0.74億噸、其他處理設(shè)施處理量為429萬噸。生活垃圾焚燒處理快速增加，以堆肥處理為主的各類綜合處理處于停滯狀態(tài)，衛(wèi)生填埋處理場的數(shù)量和處理能力略有增長。衛(wèi)生填埋技術(shù)雖然現(xiàn)在是中國國內(nèi)主要的城市垃圾處理技術(shù)，但是由于其土地占有量大，資源利用率低、處理周期長、容易發(fā)生滲透液泄漏等缺點，與建設(shè)“無廢城市”的創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念不符，必將在今后的城市垃圾處理技術(shù)發(fā)展中逐漸被取代。焚燒法不僅可以最大資源化地利用垃圾焚燒的余熱進行發(fā)電，還可以對垃圾進行減量化處理，符合“無廢城市”理念，這將是中國未來生活垃圾處理技術(shù)的主流。當(dāng)前，發(fā)達國家的城市垃圾焚燒主要有幾種類型：全量焚燒系統(tǒng)、塊裝組合式焚燒系統(tǒng)、流化床焚燒爐等。其在煙氣處理與余熱利用率上均領(lǐng)先國內(nèi)水平，中國應(yīng)引進經(jīng)濟發(fā)達國家先進的焚燒技術(shù)，根據(jù)發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，研制國產(chǎn)化生活垃圾焚燒技術(shù)和設(shè)備。加大對焚燒技術(shù)研究的資金投入與政策傾斜，主要研究重點在煙氣處理無害化、提升垃圾焚燒熱值與余熱利用高效化等問題上。

四、城市生活垃圾管理對策建議

《“無廢城市”建設(shè)試點工作方案》中指出建設(shè)“無廢城市”需要統(tǒng)籌經(jīng)濟社會發(fā)展中的固體廢物管理，大力推進源頭減量、資源化利用和無害化處置。城市生活垃圾的處理也需要從源頭垃圾減量化。以下是在生活垃圾管理中的幾點建議：

（一）增強城市居民的環(huán)境保護意識。政府相關(guān)部門可通過圖片、講座等形式普及環(huán)境保護知識，利用廣播、廣告和電視等媒體形式廣泛宣傳；做好政策宣傳和引導(dǎo)工作，使城市居民更好地了解環(huán)保政策和規(guī)定。還可以在小學(xué)開設(shè)環(huán)保課程，提供廢棄物分類回收的知識，增強學(xué)生的環(huán)保意識與環(huán)保能力。

（二）加快城市發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。嚴格把控廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)。固體廢物問題本質(zhì)是發(fā)展方式、生活方式和消費模式問題。減量化是“3R”中的第一原則，在生產(chǎn)的源頭就要注意節(jié)約資源和減少廢棄物的排放， 最大限度地提高原材料利用率和減少廢棄物，以預(yù)防和抑制環(huán)境污染。因此，節(jié)約使用資源， 減少廢棄物產(chǎn)生，是“無廢城市”建設(shè)的前提。在城市中大力倡導(dǎo)綠色生活方式，推動垃圾分類、全過程管理和資源化利用，引導(dǎo)公眾在衣食住行等方面踐行簡約適度、綠色低碳生活方式，促進生活垃圾減量。

（三）完善城市垃圾回收體系。城市生活垃圾回收利用應(yīng)形成政府主導(dǎo)、生產(chǎn)企業(yè)負責(zé)、家庭分類投放、垃圾處理商負責(zé)收集運輸及處理的管理體系。重視生活廢棄物的源頭分類，配備有充足且指引明確的垃圾箱，同時制定專門的方案單獨回收及處理有機生活廢棄物（如廚余），還可以提供生活廢棄物上門收集服務(wù)。

（四）支持城市垃圾產(chǎn)業(yè)的興起。將城市垃圾產(chǎn)業(yè)列入國家重點支持的新興產(chǎn)業(yè)；依靠技術(shù)創(chuàng)新，加強垃圾綜合利用 ，提高規(guī)?；?，完善和強化垃圾處理體系，減少中間環(huán)節(jié)及成本，提高經(jīng)濟效益。