龙思杰,谢文刚,李海军,田 宇,张 雄,梅子凡
(1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司,武汉 430014;2.武汉市规划研究院,武汉430014;3. 武汉环境投资开发集团有限公司,武汉 430014)
近年来国家愈发重视生态文明建设,先后出台了一系列重大决策部署,在城乡统筹、社会治理、垃圾处理处置等方面对环卫事业发展提出了要求。目前我国正在普遍推行垃圾分类制度,加快推进垃圾减量化及资源化。对于超大城市,环卫事业是城市运行维护的基本底线,是可持续发展的必要因素,是实现发展目标的坚实保障。垃圾分类制度对原有的混合垃圾处理体系提出了较大的挑战[1-2],现有环卫设施体系存在一系列“短板”。补齐环卫设施“短板”,解决超大城市生活垃圾处理设施存在的问题,加快建立垃圾分类体系[3],亟待研究解决。本研究针对某超大城市的环境卫生设施专项规划,基于现状评估,对存在的问题与挑战、总体发展目标、垃圾分类预测、设施规划布局等方面进行探讨。研究成果对垃圾分类背景下超大城市环卫规划及设施建设和布局具有现实指导意义。
某超大城市位于中国中部长江与汉江交汇处,2020 年,全市实现地区生产总值(GDP)15 616.06亿元,全国排名前十,属于经济较发达地区。全市常住人口约1 232.7 万人,明显高于其他城市一个量级。
目前该市的垃圾处理系统基本能满足各类垃圾处理处置需求,但大力推行垃圾分类后,各类生活垃圾量和成分发生较大变化。依据国家发展改革委员会《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》,到2023 年基本实现原生生活垃圾“零填埋”,现有生活垃圾填埋场将主要作为垃圾无害化处理的应急保障设施使用,届时城市垃圾处理能力将无法满足现状处理的需求。
目前全市共建成垃圾收集和转运设施总规模约1.2 万t/d,基本可满足日常的垃圾清运需求,但建设品质和标准有待提升。建成站中近90%为临时站点,建设标准不高、用地手续不全,造成后期升级改造困难等难题。部分站点设施老旧,除臭降噪措施有待改善,周边居民反映强烈。
生活垃圾分类工作稳步推进,环卫管理标准和法规体系完备,但智慧管理等科技效能有待提升。一是智慧环卫感知体系尚不完善,数据采集能力整体不强;二是城市管理侧数据治理、数据展现、数据挖掘、大数据分析等专业能力有待加强,数据价值有待进一步挖掘。
深入贯彻落实党中央一系列重大决策部署,按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,从建设“国家中心城市,全球创新城市”的目标愿景和推进城市治理能力现代化的高度出发,营造干净整洁的城乡市容环境,满足社会公众日益增长的环境卫生需求,促进人与自然和谐发展。
规划期限为2020 年至2035 年,基期年为2020年,规划年与市级国土空间总体规划相一致;近期至2025 年,与“十四五”经济社会发展规划和近期建设规划相对应。
规划范围为某市全域,总面积8 569 km2。以城市国土空间总体规划确定的城镇集中建设区为重点,外围乡镇、村庄地区主要明确布局原则、建设标准与规划指引。
3.3.1 总体目标
围绕该城市加快建设国家中心城市、长江经济带核心城市和国际化大都市的目标要求,全面贯彻生态优先、绿色低碳发展理念,以垃圾源头减量化、运输标准化、处置高效化、管理精细化为核心,构建优质高效、环境友好、安全韧性的环境卫生服务体系,全面推进垃圾分类,实现原生生活垃圾零填埋,充分发挥循环经济产业园集中协同处置作用,探索发展资源化利用新路径,助力实现碳达峰、碳中和,推动城市绿色转型。
3.3.2 主要规划指标
通过对标国内外先进城市,按照打造全国垃圾处理城市标杆的发展目标要求,规划从基础保障、品质提升和特色引导三大要素层面分别提出约束性、指导性和特色性指标,以实现垃圾源头分类、过程转运和终端处理全生命周期的管控和引导。共提出12 项目标指标,构建了“345”的规划指标体系。
3 个基础保障指标(约束性):生活垃圾无害化处理率100%、原生垃圾填埋率0%、垃圾分类覆盖率100%。
4 个品质提升指标(指导性):生活垃圾分类利用率48%、厨余垃圾回收处理占比28%、可回收物回收占比20%、资源化利用率70%。
5 个特色引导指标(特色性):智慧管理覆盖率100%、环卫综合评价达标率100%、主城区大型生活垃圾转运站覆盖率100%、水域保洁覆盖率100%、机械化清运率100%。
某城市2015 年常住人口为1 060.77 万人,2020年常住人口为1 232.70 万人,呈逐年上涨趋势。根据《某超大城市国土空间规划》,到2035 年该城市常住总人口为1 660 万人、城镇人口1 450 万人(城镇化率87.35%),容纳服务人口350 万人,因此全市市政基础设施设置规模按照2 010 万左右人口设计。
《生活垃圾产量计算及预测方法》(CJ/T 106—2016)规定,预测方法应充分考虑预测地区的经济发展状况、人口、数据可获得性及其有效性等,至少选取两类方法分别进行预测,以提高预测的综合性和科学性[4]。本次采取人均指标法、一元线性回归法、年增长率法、灰色系统预测法等四种方法进行试预测,其中人均指标法对城市人口与农村人口进行分别预测[5-6],计算各种方法预测结果的平均值,作为该城市生活垃圾产生量的预测值。
4 种方法的生活垃圾预测结果如表1 所示。可知,至2025 年,该城市生活垃圾产生量约17 781 t/d。至2035 年,该城市生活垃圾产生量约27 016 t/d。
表1 某超大城市2021-2035 年生活垃圾日产量预测 t/d
续表
4.3.1 分类占比预测
根据当地环卫科研机构近十年生活垃圾成分统计,生活垃圾中可回收物占比为29.4%。结合快递、外卖增长趋势及其包装进一步向可回收、可降解的方向发展,预测规划期内可回收物占比会有一定程度的增加,可回收物占比预测取值为30%。
根据《2018 年全国大中城市固体废弃物污染环境防治年报》统计,有害垃圾在生活垃圾中的占比约为1%。根据环卫投资有限公司调研统计,华中地区有毒有害垃圾占比为0.29%。综合上述情况,确定有害垃圾预测占比取值为0.3%。
按照生活垃圾四分类法,其他垃圾为厨余垃圾、可回收物、有害垃圾以外的生活垃圾,规划远期占比取值为19.7%。
参照《餐厨垃圾处理技术规范》(CJJ 184—2012),餐厨垃圾产量为:
式中:Mc为餐厨垃圾日产量;R 为规划人口数量;m为人均餐厨垃圾产量基数,kg/(人·d),宜取0.1。k 为修正系数,经济发达城市、旅游发达城市或高校较多的城区可取1.05~1.15;经济发达旅游城市、经济发达沿海城市可取1.15~1.35;普通城市可取1.00。
综合考虑城市经济发达程度、以及高等教育发达程度,餐厨垃圾产生量修正系数取为1.15。
4.3.2 分类量预测
根据上述各分类垃圾预测占比,垃圾分类产量预测如表2 所示:
表2 某超大城市分类垃圾量预测结果 t/d
(1)建立适应超大城市的生活垃圾分类收运体系。突出垃圾分类收集屋功能作用,促进垃圾分类工作。鼓励沿主城区外围布局一批大型环卫综合体,实现一级转运和二级转运相结合、大站兜底、中型站支撑、小型站补充的转运模式,近期可解决主城区内垃圾转运站落地困难问题,远期可应对垃圾分类设施新功能需求等的挑战。
(2)建立实现分类资源回收的垃圾处理体系。无害化向资源化转型,推进焚烧处理,实现零填埋[7],发展多元化的厨余垃圾处理模式。推进原有无害化处理向资源化处理转型,推进其他垃圾焚烧处理,实现原生生活垃圾零填埋;推进焚烧炉渣和飞灰的资源利用和安全处置相结合的处置模式,特别对于厨余垃圾,积极探索焚烧协同处理和生化处理相结合的处理方式,完善超大城市的垃圾分类资源回收体系[8],实现城市绿色低碳发展[9]。
(1)落大站,集中力量攻坚建设大型转运站。生活垃圾收运按照分区、分级、分类的原则进行统筹规划布局,考虑主城区设施站点落地难以及当前国内其他城市的经验,规划采取大站兜底、中型站支撑、小型站补充的分级垃圾收运体系,通过垃圾分类收集屋或收集站收集至大型转运站,最终经集中压缩转运至终端垃圾处理设施。规划共布局垃圾转运站152 座,大型转运站9 座,中小型转运站148座,总转运规模达到30 000 t/d 左右,规划保留现有垃圾转运站39 座,扩建垃圾转运站28 座,新建垃圾转运站85 座。
(2)化邻避,高标准高品质促进设施落地。注重环卫设施的外观美化和功能复合[10],通过新颖的外观设计,将垃圾焚烧厂打造为当地标志性的建筑,实现环卫设施与城市的和谐共生。在注重美观和功能复合的同时,针对生活垃圾分类收集屋、转运站、公厕等发布系列技术指引和方案审查制度,制定环境卫生测评制度,实现环卫设施的全生命周期管控,大力提升环卫设施品质,改善邻避心理。85 座新建转运站全部为高标准规划,并加入公厕、停车单元进行复合利用。
(3)建园区,建设以垃圾焚烧设施为核心的循环经济产业园。建设垃圾处理设施是应对垃圾分类后处置缺口的有效方式,结合国内先进的循环经济产业园模式,通过适度超前地开展末端垃圾处理设施的集中性建设,实现韧性稳定的应急兜底处置系统[11],将垃圾综合处置园区建成技术先进、环境优美、环境友好型的环卫综合基地[12]。根据城市发展空间结构统筹考虑经济发展和人口增长重点区域,按照每个区域设置1 个大型循环经济产业园区的原则,规划打造“5 片综合处理服务区+5 大循环经济产业园”的垃圾处理系统总体格局。
(1)建立健全政策体系。针对环卫规划存在“规划易、落实难”的普遍问题,首先从政策法规上加强管理。持续完善生活垃圾处理生态补偿及其动态调节机制,应对“邻避”效应影响[13]。推动建立完善相关法律、法规、规章和规范性文件,保障规划的顺利实施。
(2)推动资源化利用与市场化转型。结合垃圾分类的政策需求,积极推动餐厨及厨余等垃圾的资源化[14]与市场化。理顺政府管理体制,建立健全竞争机制,培育市场主体,建立市场准入和政府特许经营制度。推进垃圾资源化利用产业支持政策,促进垃圾资源化利用与处理市场化与产业化发展。
(3)用地及资金保障。环卫设施建设用地统一规划,提前预留,纳入城市黄线保护范围,严禁擅自占用或者随意改变用途,保障落地。加大政府投入环卫资金力度,增加环卫资金的支出。鼓励社会资本采取PPP、BOT、TOT 等形式,参与环卫行业作业服务。建立垃圾按量收费的模式,为生活垃圾分类和高效处置筹措资金。
(4)强化数字化管理。按照全生命周期的管理理念,全覆盖构建智能监管应用场景[15],全要素建立协同高效监管模式,打通各级信息壁垒,实现全市环卫作业数字化运行,为环卫科学决策管理赋能[16]。充分运用5G 技术和物联网平台,推进环卫设施设备物联成网,提高城市环境卫生科学化、精细化、智能化管理水平。