刘抒悦
(上海环境卫生工程设计院有限公司/上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海 200232)
美国城市生活垃圾处理现状及对我国的启示
刘抒悦
(上海环境卫生工程设计院有限公司/上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海 200232)
本文分析了美国城市生活垃圾管理的体制与现状,对美国城市生活垃圾管理框架、生活垃圾分类方式、产生量及处理量、处理方式等做出了阐述;最后,结合中国国情,为我国在城市生活垃圾管理方面提出建议。
美国;城市生活垃圾;处理;现状;启示
在美国,城市生活垃圾(MSW)主要由联邦政府通过1976年的《资源保护和恢复法案(RCRA)》进行监管,这项法案包括1980年修订的“固体废物处置法案”和1984年修订的“危险固体废物修正案”,强调了城市生活垃圾是一种资源,应该加以回收利用,从而实现物质的的闭合循环,充分体现了循环经济的思想[1]。
RCRA的标题D主要涉及非危险固体废物处理,并要求在州一级制定全面的固体废物管理计划。州一级的立法通常比联邦立法更严格。
1989年,美国环境保护署(USEPA)出台了“固体废物处理困境:行动议程”,该文件提出了MSW管理的优先级顺序,对美国MSW管理战略产生深远影响。1990年颁布的《清洁空气法案(修订案)》也对美国MSW管理产生了一些直接和间接的影响[2]。
在联邦层面,管理危险废物的法案主要有:RCRA Subtitle C,1980年颁布的《综合环境响应、赔偿和责任法案(CERCLA)》及其修正案和1986年的《超级基金修正案(SARA)》。在此基础上,美国环境保护署(USEPA)充分给予州一级政府管理危险废物的优先权。
2.1 城市生活垃圾的分类
USEPA对于MSW的分类方式有两种:一种是按照材料性质来分(如纸张、餐厨垃圾、庭院垃圾、玻璃、金属、塑料等),另外一种是按产品将生活垃圾分为几个主要类别,分别是包装容器(如易腐包装盒、软塑料瓶)、耐用品(家具、家用电器)、非耐用品(如报纸、衣物、垃圾袋)、易腐垃圾(餐厨垃圾、庭院垃圾等)和其他垃圾。
2.2 城市生活垃圾的组分
在美国,按照生活垃圾的性质,可将其分为纸张、玻璃、金属、塑料、餐厨垃圾、庭院垃圾等若干类。图2显示了2014年美国MSW各组成部分的质量百分比[3],其中,橡胶/皮革/纺织品占比最大(17.4%),塑料(15.0%)和纸张/纸板(14.3%)分别位列第二和第三。
(来源:United States Environmental Protection Agency,2016.)图1 2014年美国MSW各组分占比
(按不同方式,来源:United States Environmental Protection Agency,2016.)图2 2014年美国生活垃圾处理占比
2.3 城市生活垃圾的处理方式
总体来说,美国的生活垃圾处理方式主要可以分为四大类:源头减量①在垃圾进入城市生活垃圾管理系统之前减少其数量或毒性,包括再利用。再利用是将废弃的产品以其原来的面貌重新进行利用,使其不进入生活垃圾管理系统的行为,例如循环利用购物袋等。(包含直接回收利用和就地堆肥)、回收利用(包含集中堆肥)、能量回收②有能量回收的垃圾焚烧处理,即通常说的Waste to Energy(WTE),也包括垃圾衍生燃料的制造。、末端处置③城市生活垃圾管理系统中不可回收利用和焚烧的剩余部分。这部分垃圾的处理方式主要有填埋和进行无能量回收的焚烧。,美国环境保护署(USEPA)就该四种处理方式提出了垃圾处理的优先级原则,优先级从上至下依次是源头减量、回收利用(包括堆肥)、能量回收、末端处置(填埋)。
根据USEPA公布的数据,2014年美国生活垃圾总产生量中有52.6%被填埋处理,34.6%被回收利用或用来堆肥,而焚烧(WTE)的占比只有12.8%。和其他发达国家相比较(图3),美国的垃圾焚烧在固体废弃物处理方式中占比不高。一般来说,世界上人口稠密和土地有限的地区(例如许多欧洲国家和日本),由于空间限制而更多地采用垃圾焚烧的方式。但美国国土辽阔,人口相对稀疏,仅靠填埋就可以满足城市生活垃圾处理的需求。加上填埋场建设和运行的成本较低,在短期内填埋被认为是一个更可行的选择。
2.4 城市生活垃圾的产生量、回收量及处理量
2014年,美国的MSW总产生量为25850万吨,人均MSW产生量为1.98kg/d。其中,有8940万吨被回收和堆肥,回收利用量为6640万吨,总的回收率达到34.6%(如表1所示)。
注:日本为2013年的数据,其余国家为2014年的数据(数据来源:USEPA,Organization for Economic Cooperation and Development for Other Countries)图3 各国垃圾焚烧量占垃圾产生总量的比例
美国MSW产生量从1960年至2005年呈快速增长态势,平均每年增加370万吨左右。2005年以后,MSW总产生量开始下降,2009以后总体维持平衡,大约为25000万吨/年。但是从表2可以看出,人均MSW产生量变化较为缓慢,从1960年的1.21kg/d逐渐增长到2000年的2.13kg/d,2000年以后出现下降,2009年至2013年保持在1.98kg/d左右。
表1 1960-2014年美国MSW产生量及处理量(万吨)
注:1.“-”表示低于5000吨或0.05%。
表2 1960-2014年美国人均MSW产生量及处理量(kg/d)
④2014年数据不全。
图4 1960-2013年美国MSW产生量、回收量和回收率变化
1970年至2000年,美国的MSW回收率从6.6%大幅提升至28.5%;2000年以后增幅有所减缓,从2009年开始,回收率基本保持在34%左右。填埋率下降也尤为显著,从1960年的94%减少到2013年的53%。
总体来看,从2010年以后,美国的MSW总产生量、人均产生量和回收率都趋于稳定。
2.5 城市生活垃圾的回收利用
2013年,美国MSW的总回收率为34.3%4。其中,纸张/纸板的回收率约为63%,玻璃和金属的回收率分别为27%和34%。除可回收材料以外的其他垃圾(见表3)中,庭院垃圾以堆肥的方式被回收处理,回收率达到60.2%,相比之下,餐厨垃圾的回收率较低,只有5.0%。总体上,废纸的回收量占MSW总回收量的49.8%,庭院垃圾回收量则占23.6%,只这两项减少的生活垃圾就达到6400万吨,占MSW总产生量的25%。生活垃圾废弃量中,餐厨垃圾占比最高,为21.1%,塑料其次,为17.7%。
表3 2013年美国各类MSW产生量、回收量、回收率和废弃量(万吨)
随着人民生活水平的提高和城镇化发展进程的加快,我国城镇生活垃圾产生量增长迅速,许多地区饱受“垃圾围城”困扰,环境隐患日益突出。美国从上世纪70年代就已经意识到城市生活垃圾带来的严峻问题,提出了“减量化、资源化、无害化”的垃圾处理方向,并在立法上严格实施,相继出台了一系列环境法,建立了有效的环境管理行机制和适合于当地的城市垃圾处理方式,取得了良好的环保效果。对此,我国可以在垃圾源头减量方面加强立法和执法。
首先,建立适合我国的垃圾分类体系。由于城市垃圾在处理前没有得到有效的分类,不仅增加了处理成本,也减少了资源的有效再利用。对此,我国应制定垃圾分类的相关标准,规定个人以及企业垃圾分类收集的义务和责任,并制定相应的强制力手段确保政策实施。
同时,完善废品回收利用体系,鼓励社会参与废旧物品回收利用工作,健全社区废品回收利用系统,进一步完善废旧物资回收利用网络。加大政策引导和支持力度,推进废品回收企业规模化和规范化发展,保证我国城市垃圾回收和再生利用的健康有序发展。
最后,美国是一个地广人稀的国家,国土面积与我国相当但人口只有我国的约1/5,因此,垃圾焚烧在美国的发展有限。我国应该因地制宜地发展垃圾焚烧,提倡建立垃圾处理综合园区,提高焚烧标准,淘汰不达标的焚烧技术,向清洁、高效和智能化的方向努力。
[1]周兴宋.美国城市生活垃圾减量化管理及其启示[J].特区实践与理论,2008,5:66-70.
[2]Eighmy T T,Kosson D S.USA national overview on waste management[J].Waste Management,1996,16(5-6):361-366.
[3]United States Environmental Protection Agency.2016.Advancing Sustainable Materials Management:2014 Fact Sheet.https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-11/documents/2014_smmfactsheet_508.pdf
[4]United States Environmental Protection Agency.2015.Advancing Sustainable Materials Management:2014 Fact Sheet.https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/2013_advncng_smm_fs.pdf
Current Situation of Municipal Solid Waste Treatment in the United States and its Enlightenment to China
LIU Shuyue
(Shanghai Environmental and Sanitation Engineering Design Institute/Shanghai Institute for design and research on environmental engineering Co.,Ltd,Shanghai 200232)
This paper provided a brief overview of municipal solid waste management in the United States. Specific information is given to management frame of municipal solid waste(MSW),MSW characteristics,MSW generation and MSW treatment. Based on these,several management recommendations were delivered for MSW management in China.
United States;municipal solid waste;management;current situation,enlightenments
刘抒悦,助理工程师,麻省理工学院硕士,从事垃圾分类及固体废弃物处理方面的咨询和研究工作
X21
A
1673-288X(2017)03-0084-03
项目资助:上海市科技攻关计划(13231201901、15DZ1205901)
引用文献格式:刘抒悦.美国城市生活垃圾处理现状及对我国的启示[J].环境与可持续发展,2017,42(3):84-86.