李 橙,田在峰,王月锋
(河北省环境科学研究院,河北 石家庄050037)
目前,我国的城市垃圾总量已位于世界前列,甚至增长率居世界首位。全国约670座城市每年垃圾总量高达1.6亿t,占世界总量的1/4以上,多数以8%~10%的速度增长,甚至部分城市增长速率达到15%~20%,形成了恶性循环。相关专家预测我国城市垃圾2030年达到4.09亿t,2050年达到5.28亿t。
我国大多数城市垃圾仍以露天堆放、填埋为主,不仅占用了宝贵的土地资源,而且对环境造成了严重的二次污染。随着社会经济的发展和人口的增长,城市化进程的不断加速,城市垃圾已成为我国大、中城市最主要的环境问题之一。能否妥善解决垃圾问题,是关系到国计民生的一件大事。
我国早在20世纪80年代中期就提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为处置城市固体废物的技术政策。城市垃圾的处理处置水平可充分反映出一个城市的环境质量和居民的生活水准,也标志着这个城市对环境保护的重视程度。因此该项技术政策是对城市垃圾的处置走可持续发展之路的必要前提[1]。
城市垃圾是指在城市居民日常生活中,或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,其中包括生活垃圾、建筑垃圾、清扫垃圾、电子垃圾、医疗垃圾等[2]。
(1)生活垃圾。包括厨房废物、废塑料、废纸、废金属、废织物、废玻璃陶瓷碎片、废家用杂具、废旧电器、庭园废物以及人畜排泄物等。生活垃圾中最重要的是厨房废物。
(2)建筑垃圾和清扫垃圾。包括泥土、石块、混凝土块、碎砖、废木材、废管道等,公共垃圾箱中的废弃物、公共场所的清扫物、路面损坏后的废物等。
(3)电子垃圾和医疗垃圾。包括废旧电器、电器废料、电池、日光灯管、温度计等,医院产生的含有病毒、病菌或化学物质的医疗废弃物,特殊行业产生的易燃易爆物品以及含放射性物质的废物。这类垃圾不可以混入普通垃圾中。
城市生活垃圾源自家庭、商业、餐饮业、服务业、市政环卫业、旅游业、交通运输业、行政企事业单位等。其主要特点是成分复杂,难降解,有机物含量高,可利用率高,对城市居民生活影响极大。以居民生活水平、生活习惯、季节、气候等为影响城市生活垃圾成分的主要因素。
城市垃圾严重污染环境,危害人体健康,现已成为制约城市发展亟待解决的重大问题。城市垃圾对环境的污染危害主要表现在以下几个方面。
(l)侵占土地。城市垃圾的不规则处置及堆放占用了大量土地资源,目前很多城市出现了垃圾围城的现象,对人类的生存空间造成了严重的威胁。
(2)污染土壤。废物中有害组分容易污染土壤,特别是有害城市固体废物,能破坏土壤中的微生物环境,降低土壤的腐解能力,导致草木不生;垃圾渗滤液属高浓度污水,其污染成分在土壤中的迁移十分缓慢,具有隐蔽性、难排性等特点。
(3)污染水环境。城市垃圾随天然降水和地表径流进入河流湖泊,造成水体污染。
(4)污染大气。一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解,释放出有害气体,甚至导致爆炸事故引发火灾;另外焚烧过程产生有害气体造成大气污染。
(5)威胁环境卫生。城市固体废物未经处理随意堆放,严重影响环境卫生。
(6)白色污染危害。目前“白色污染”几乎无处不在,有人的地方就有它的踪迹,不仅影响城市景观,而且破坏城市生态平衡,造成环境污染。
(7)其他危害。城市垃圾也会造成一些社会问题[3]。
对生活垃圾的收集我国大多数城市一般采用由垃圾发生源→垃圾桶→垃圾车→中转站→最终处理场或填埋场处置的方法,形成一套固定模式的收集-中转-集中处置的系统。有些国家已拥有垃圾收集和加工处理的现代化技术装备。这些国家由居民在源头将垃圾进行了分类收集,从垃圾中分出金属、废纸、玻璃、织物、电池、家电等,不同种类的垃圾放入不同颜色的垃圾桶内分类收集,从而对不同种类的垃圾采取不同的处理方式。目前比较先进的收集和运输垃圾的方法是采用管道输送。采用垃圾分类收集的方法,大大减少了需要焚烧和运往处理厂的垃圾数量,因此运输费用也会有降低[4]。
4.2.1 填埋法
目前,我国垃圾处理多数采用“填埋法”。根据所采用工艺的不同,包括“传统填埋法”和“卫生填埋法”两类。
(1)传统填埋法。垃圾填埋技术实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。这种方法在技术上比较成熟、操作管理比较简单,缺点是占用大量的土地资源,填埋场受地理和水文地质条件的限制比较多,在现在土地矛盾日益显现的城市中越来越受到限制。
(2)卫生填埋法。卫生填埋法是采用工程技术措施,防止产生污染及危害环境土地的垃圾处理方法。具体实施过程中,应注意防漏,增加气体导出装置等。卫生填埋法的优点是垃圾处理量大、方便易行、投资费用比较低,有条件的可回收沼气来发电降低作业成本。缺点是占用大量土地,填埋后对地下水源易造成二次污染,被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等,资源回收率低。
4.2.2 焚烧法
焚烧处理是一种城市垃圾高温热处理的工艺。生活垃圾和部分工业垃圾大都含有丰富的有机物,所含热值较高,因此采用焚烧的方法对垃圾进行综合利用,前景非常可观。按焚烧原理不同,主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、旋转燃烧法及热解法4种[5,6]。
焚烧处理技术的优点是处理垃圾速度快,可使生活垃圾高度减量化、无害化和资源化(供热、发电)。缺点是建设投资和处理成本比较高,该方法适用于经济比较发达、垃圾热值高、土地比较紧张的地区。
4.2.3 堆肥法
堆肥法是将城市垃圾运到堆肥厂,按堆肥工艺流程处理后制作为肥料。但在实施过程中应对肥料的杀菌、去除残留重金属等工作进行控制[7],优点是成本低、产量大,投资成本介于卫生填埋和焚烧处理之间,生活垃圾可以实现资源化利用。缺点是堆肥产品销售困难,需要有较好的市场机制配合,同时还需要一定的配套法规、政策的扶持。
我国城市人口密度较大、土地资源有限、垃圾成分复杂、环保意识淡薄、公共管理薄弱,使得我国的垃圾处理处置成为最具中国特色的行业之一。因此,在大量垃圾和资源消费之间寻找循环转化的意义非常重大。
我国城市垃圾长期以来多数都是未经处理就裸露堆放在城郊,这种处理方式不仅占用大量土地,同时还会产生大量有害气体,严重污染大气。
垃圾不仅含有病原微生物、重金属,在堆放腐败过程中还会产生大量有机污染物,三者最终形成有机物质、重金属和病原微生物三位一体的污染源,直接威胁着广大市民的身体健康。经过雨水淋入产生的渗滤液必然会对地表水和地下水造成严重的污染。垃圾资源化处理可使垃圾减量,变废为宝,减少垃圾对生态环境造成的污染。
因为垃圾中含有很多可利用的资源,垃圾又被称为“被放错地方的资源”。厨余废物中有机物含量较高经发酵制肥或制作营养土,应用于改良土壤;建筑和生活垃圾中的无机物可以用来制作建筑材料;可燃物可用于焚烧供热、发电;废旧塑料可用于制作工业塑料块、再生塑料颗粒及木塑制品;其他玻璃类、废纸、废家电器等均具有利用价值。因此,垃圾只要经过合理分类回收利用,都可以变成“二次资源”,变废为宝[8,9]。
国内外垃圾资源化主要途径归纳起来主要包括:提取金属、生产化肥、回收能源、回收再生资源等[10]。首先要把握垃圾回收的源头,严格、科学地进行垃圾回收分类。其次结合我国的城市现状,学习和引进发达国家的垃圾处理技术,加强垃圾处理技术研发,加大资本投资,努力改进我国现有垃圾处理技术中的缺陷和不足。为保证城市垃圾资源化的有效实施,必须从政策、资金、技术等方面给以支持[11~13]。
以各级行政区为基础单元,建立完整的垃圾回收体系,大力发展垃圾处理产业化道路,建立便捷的垃圾运送网络。使之良性循环,城市垃圾处理才可顺利有效的进行。
(1)城市垃圾分类化回收是实现资源化的重要前提。垃圾的分类化要溯源,在居民区、商业区、文化及娱乐中心等场所放置不同标志的分类化垃圾容器,加强宣传和教育力度,制定相应的制度和措施来确保居民自觉地分类放置垃圾,实现垃圾的分类化回收。
(2)对分类后的垃圾进行集中分级无害化处置。对有毒、有害、有危险的垃圾设置专业回收处理机构,利用特殊科技手段进行集中处理,回收可利用资源。
(3)加强废旧回收扶持力度,推动旧货市场和垃圾处置单位的发展。
资源化技术决定城市垃圾的资源化进度和程度。大力发展垃圾资源化技术创新,为城市垃圾资源化提供必要的技术支持。
目前垃圾处理存在着资金投入不足的问题,致使拉圾的处理和综合利用缺少有力的保证。加大垃圾资源化政府资金投入的力度,完善垃圾资源化基础设施的建设。
首先要改变居民对城市垃圾的认识,城市垃圾的大量产生如果处理不好会造成严重的环境问题,城市垃圾同时又是“放错地方的资源”,对其合理的开发利用能产生巨大的经济效益和生态效益[14]。从而在源头上尽量减少和封堵垃圾的产生,让市民自觉重视对废弃物的重新利用。环境保护意识对人的环保行为有重大指导作用,能够使环保行为具有目的性、方向性和预见性,从而对环境保护事业起到巨大的推动作用。
建立和健全城市垃圾资源化的法规体系,从市场化和产业化的角度来看待管理垃圾处理,要设立专门、专业的垃圾处理单位或者公司来进行垃圾的处理工作,以降低成本,提高效果,延伸产业层次。改变政企合一的管理体制,建立城市垃圾资源化的管理系统。
城市垃圾的资源化处理是一项系统化工程,需要政府积极的财政及政策引导,全民参与,才能使得生活垃圾资源化顺利实施。只有这样,才能适应市场经济的要求,才能从根本上解决困扰城市的垃圾问题。
目前我国的垃圾处理率已达到58.2%,但无害化的处理只占20%左右。全国660座城市当中,有1/3被垃圾包围。目前我国解决城市垃圾围城的对策包括以下几点。
(1)倡导循环经济。应在垃圾处理上有新的认识,增强对废物的再利用。
(2)推行绿色GDP制度。推进绿色GDP制度,通过成本来制约垃圾的产生,最终达到垃圾减量化的目的。
(3)推进绿色包装。尽量减少包装,减少一次性包装,做到对包装物进行回收利用。
(4)鼓励家电回收。废旧家电是宝贵的可用资源或可再生资源,应合理地进行回收利用。
(5)推行垃圾分类制度。垃圾分类是处理生活垃圾的关键环节,是处理生活垃圾的源头,应当依靠社区进行大力宣传,尽快推行垃圾分类制度。
(6)加强绿色消费观念的培养。从保护环境出发,实施可持续发展战略,提倡节约资源,反对无谓消耗;提倡适度消费,反对铺张浪费;提倡清洁消费,反对污染环境。尽量减少城市垃圾的产生,特别是对环境有较大或较长期影响的废弃物,如白色污染等。在考虑满足人类自身需求的同时,也考虑与自然长期共存发展,既追求物质文明,更崇尚精神文明[15]。
(7)城市垃圾处理的产业化。城市垃圾处理的产业化包括生活垃圾处理技术装备的产业化和生活垃圾处理产业实行社会化服务。
对于单位和个人兴办城市生活垃圾清扫、收集、运输和无害化处理的专业化服务公司,国家要在各方面给予大力鼓励、扶持。完善和健全地区和城市生活垃圾的管理法规,强化监督和管理以实现城市垃圾污染防治的公众化、减量化、资源化、无害化、分类化、产业化。通过合理开发和利用垃圾、引进先进的管理和相关处理技术等手段,使城市环境向清洁、优美、舒适、人与自然和谐共处方向发展[16~18]。
解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。垃圾分类收集、处理是垃圾处理行业的大势所趋,是实现城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处置的必经之路[19]。各地应因地制宜,在经济许可的条件下,尽量做到城市固体废物的“无害化”和“减量化”,再向“资源化”方向迈进。在城市固体废物无机物含量大的地方,以填埋为主,但一定要防止浸出液的渗漏、降解气体释出等问题。在可燃有机物含量相对较高的地方,应以焚烧或热解为主,发展垃圾热电站,开发热解油的应用等,但一定要注意烟气、废渣的二次污染问题。
我国城市生活垃圾处理产业起步较晚,法律法规和运行机制也不够完善。以垃圾分类为例,在20世纪70年代德国和加拿大等发达国家就开始实施生活垃圾分类。至今,这些国家已经形成了一套完整有效的垃圾分类回收系统[20]。在多年的垃圾管理经验中很多发达国家已经充分认识到,从城市生活垃圾产生的源头上积极控制可以有效地减轻城市生活垃圾处理的难度[21]。
城市垃圾的综合处理,直接关系到城市的形象、居民的身心健康、经济的可持续发展、社会的稳定。城市垃圾减量化、资源化与无害化处置要通过垃圾产生源头的有效控制、垃圾的分类回收、垃圾中潜在资源的转化利用、固体垃圾的科学地填埋废弃等重要途径和手段来得以实现的。综上所述,城市固体废物的“资源化”,是社会发展的必然趋势,是走可持续发展的必由之路,也是实现社会可持续发展的重要保障[22,23]。
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