杨海冰,廖 丽
(1.绵阳优瑞生态环境科技有限公司,四川 绵阳 621000;2.绵阳时代森扬环保科技有限公司,四川 绵阳 621000)
生活垃圾是指日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物[1]。城市生活垃圾是生活垃圾的重要组成部分,也是国民经济发展和社会发展水平的重要参照指标。随着我国经济的快速发展,城镇化率和人均消费水平的不断增加,城市生活垃圾的产生量也不断增长。根据国家统计局发布的统计年鉴数据[2],截至2020年我国城市生活垃圾清运量达到23 511.7万吨,其中生活垃圾产生量较大的省份包括广东、江苏、浙江、山东、河南和四川等经济或人口大省。随着生活垃圾清运量的不断增长,相关部门也在持续加大生活垃圾处理设施的建设,不断提升生活垃圾的处理能力和处理效果,截至2020年我国城市生活垃圾无害化处理量已达到23 452.3万吨,无害化处理率达到了99.75%。另外,我国结合社会发展提出构建资源节约型和环境友好型社会,生活垃圾作为放错地方的资源,不断从资源化、减量化和无害化的角度出发,转变其处理方式,目前焚烧已替代卫生填埋,逐渐成为大多数城市生活垃圾的最主要处理方式,截至2020年垃圾焚烧的年处理量已经达到14 607.6万吨,卫生填埋年处理量已下降至7 771.5万吨。
四川省经济[3]是我国经济的重要组成部分,全省面积为48.6万平方公里,辖21个市(州),2020年末全省家庭户人口为7 709.3万人、常住人口为8 367.5万人,城镇化人口比重达到56.73%。2020年地区生产总值达到48 598.76亿元,地区人均生产总值达到587 126元。
人口和经济增长对城市生活垃圾的排放具有明显的影响,2010~2020年四川省的地区生产总值、年末常住人口和生活垃圾清运量均呈现稳定、缓慢增长的趋势,2010年地区生产总值和生活垃圾清运量分别为17 224.78亿万和656万吨,而随着经济的快速增长,常住人口的不断增长,人们生活方式和消费水平也呈现快速变化,生活垃圾的清运量也在不断增加,截至2020年四川省生活垃圾的清运量达到1 136.6万吨。对三者进行pearson相关性分析发现,三者表现出明显的正相关性,其中生活垃圾清运量与地区生产总值、年末常住人口的相关性系数分别为0.985和0.981,而地区生产总值和年末常住人口的相关性系数为0.983。孔令强等[4]也研究发现城市生活垃圾排放量较多的地区GDP和城市人口均较高。蒲灵等[5]等采用了脱钩模型和对数平均迪氏指数(LMDI)分解法分析发现,2013~2017年成都平原经济区城市生活垃圾产生量与经济增长为扩张连接状态,影响城市生活垃圾产生量的主要因素为经济水平。成金华等[6]也研究发现经济、人口规模、城市化率以及第三产业比重显著促进了城市生活垃圾的排放,同时这种促进作用还在不断增强,其中城市人口规模对城市生活垃圾排放的影响最大。许博等[7]也研究发现我国生活垃圾产生量增长快速,与城镇化水平、人口规模和居民人均消费支出和人均GDP关系较为密切,详见图1。
四川省高度重视城市生活垃圾的无害化利用,不断加大资金投入,加强生活垃圾的清运设施和无害化处理设施建设,使生活垃圾的无害化处理率逐年提升,2010年四川省生活垃圾的无害化处理率仅为86.9%,而截至2020年四川省生活垃圾的无害化处理率已达到100%(见图2)。对2010~2020年四川省生活垃圾卫生填埋、焚烧和其他方式年处理量分析发现(见图3),四川省2010年前生活垃圾主要以卫生填埋为主,2010年卫生填埋年处理生活垃圾量为464.3万吨。2011~2017年卫生填埋年处理量基本趋于稳定,而焚烧的年处理量则不断增长,至2017年卫生填埋年处理量为508.6万吨,而焚烧年处理量则增长为456.8万吨。根据魏潇潇[8]等研究发现1979~2016年西南地区受西部大开发的影响,城市化水平、城市居民生活和消费水平均得到了明显提升,使得其在全国范围内城市生活垃圾的产生量增速最快。2018年四川省[9]颁布了《关于修订四川省城镇污水处理设施建设三年推进方案和城乡垃圾处理设施建设三年推进方案的通知》,2019年四川省住房和城乡建设厅关于公开征求《四川省生活垃圾分类和处置工作方案(征求意见稿)》,按照相关规定四川省会加快落实《四川省城乡垃圾处理设施建设三年推进方案》,适时启动新一轮设施规划建设,着力建设与生活垃圾分类投放、分类收集、分类运输相匹配的分类处置系统,大量措施的实施使2018年四川省的垃圾焚烧年处理量已经超过卫生填埋量,截至2020年四川省焚烧年处理量749.3万吨,而卫生填埋年处理量则下降为370.5万吨。显然,四川省生活垃圾处理方式在发生明显的改变。
对2010~2020年四川省生活垃圾无害化日处理能力进行分析发现(图4),生活垃圾无害化处理能力变化趋势与生活垃圾年清运量、无害化年处理量变化趋势基本相似,在生活垃圾清运量不断增长的情况下,生活垃圾的无害化日处理能力也是呈现不断增长的趋势,整体可分为两个阶段,2010~2018年生活垃圾无害化日处理能力和焚烧日处理能力基本呈缓慢增长趋势,而卫生填埋则呈现缓慢下降趋势。至2018年生活垃圾无害化日处理能力达到25 441吨,其中卫生填埋的日处理能力为9 731吨,而焚烧的处理能力达到14 810吨,其他为900吨。2019年后生活垃圾清运量增长较为明显,卫生填埋和焚烧日处理能力均表现为增长趋势,截至2020年生活垃圾无害化日处理能力达到了39 444吨,其中卫生填埋的日处理能力为13 175吨,而焚烧的处理能力增长为25 336吨,其他为933吨。
图5为四川省生活垃圾无害化处理厂数,四川省生活垃圾无害化处理厂数呈“波浪式”缓慢增长趋势,2010年四川省生活垃圾无害化处理厂数仅为30座,其中卫生填埋为23座,焚烧为5座,但2020年焚烧无害化处理量仅为7万吨。由于焚烧发电具有资源化、减量化和无害化等优点,同时能产生一定的经济效益,因而得到了快速发展,焚烧厂的数量呈现不断增长的趋势,而卫生填埋厂数则不断波动,截至2018年焚烧厂数达到16座。2019年四川省的焚烧发电厂数量迅速增长为24座,使生活垃圾焚烧发电的年处理量也首次超过卫生填埋。全国范围内的无害化处理厂数也在不断增加,截至2020年我国已建成无害化处理厂1 287座,其中包括卫生填埋644座,焚烧463座,其他方式180座。同时,随着全国范围内不断普及城市生活垃圾分类政策,同时随着城市生活垃圾分拣技术的不断提升,餐厨垃圾、金属、纸类、塑料等组分将被重新分拣和利用,重金属、二噁英等有毒有害组分将下降,垃圾焚烧热值将提高,单位垃圾发电量将升高,经济效益将更加明显,更有利于焚烧方式的实施[10]。
厨余垃圾是我国城市生活垃圾的重要组成部分,根据《生活垃圾分类标志》(GB/T19095-2019)中相关规定,厨余垃圾主要包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他餐余垃圾。其中餐厨垃圾主要是指相关企业和公共机构在食物加工、餐饮服务、单位供餐等活动中产生的食物残渣、食品加工废料和废弃食用油脂等,厨余垃圾具有水分高、易腐蚀变质、含油量大、恶臭味大等特点,具有污染性和资源性双重属性。前期我国餐厨垃圾未建立统一的集中回收点,主要是通过餐饮行业直接进行收集,很多时候餐厨垃圾卖给地下作坊非法加工油脂或私自卖给近郊农民饲养“垃圾猪”等家畜。目前餐厨垃圾较多是由无害化处理公司统一进行回收处理,餐厨垃圾收集车进入焚烧发电厂通过简单预处理中留下的固体垃圾进行焚烧发电;通过油水分离,将含油物质用于深加工制备油脂类产品;污水进行深度处理后达标排放。
为了实现餐厨垃圾的资源化利用,2011年8月,国家发改委筛选了33座城市作为首批餐厨垃圾资源化利用试点城市。2012年,国务院颁布的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》(国办发[2012]23号)要求,到2015年全面推进生活垃圾分类试点,50%以上社区城市初步实现餐厨废弃物的分类收运处理,各省至少建成一个生活废弃物分类示范城市。
按照我国城镇人口平均产生餐厨垃圾0.15 kg/(人·天)计算,四川省2017年城镇餐厨垃圾的产生量为223万吨,2018年城镇餐厨垃圾的产生量为231万吨,年增长率为3.46%。同时家庭餐厨垃圾处理率低,直接作为普通垃圾堆放。成都市规划2020年餐厨垃圾集中处理率达到60%,处理规模为2 430吨/天,2025年达到73%,处理规模为3 740吨/天,2035年达到95%,处理规模为5 970吨/天。为避免中间环节流失,成都市构建绿色环保、经济高效的餐厨垃圾“收集-转运-处理”体系,采取集中处理为主,分散处理为辅,全封闭运输、工厂化集中处理的模式,成都市拟分三期建设共计18座集中餐厨垃圾处理厂。根据四川省的发展规划,成都市、绵阳市、自贡市已建成专门的餐厨垃圾处理设施;自贡、泸州、德阳、广元、遂宁、内江、乐山、宜宾、达州、资阳10个城市将重点推进餐厨垃圾收运处理系统建设;成都、自贡、攀枝花、泸州、德阳、绵阳、广元、遂宁、内江、乐山、南充、宜宾、达州、巴中、资阳15个城市重点推进餐厨垃圾资源化利用和无害化处理设施建设。
随着我国经济发展水平、城市化率和人口的不断增长,2010~2020年四川省城市生活垃圾清运量在不断增加,生活垃圾无害化处理率也呈现不断增长的趋势,截止2020年四川省城市生活垃圾无害化处理率已达到100%。四川省今后还将继续推行城市生活垃圾分类制度,餐厨垃圾、纸类和重金属等将被分类利用,因而生活垃圾燃烧热值将更高。同时四川省将加大餐厨垃圾无害化处理和城市生活垃圾焚烧发电项目的建设,未来焚烧发电将逐步取代卫生填埋,成为城市生活垃圾无害化处理的主要方式。