陈佳蕊,许泽胜,张毅,李佳辉,王聪聪,仝江锦,蔺政伟,王森彪
(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)
近年来,随着北京城市发展,居民生活水平越来越高,城市生活垃圾处理问题也日益受到关注和重视。北京市大宗城市固废主要包括建筑垃圾、生活垃圾、市政污泥、医疗垃圾、园林废弃物和粪便等[1],其中生活垃圾大约占城市固废总量的10%以上。截至2020年底,北京市生活垃圾年产生量已经达到 1 234.1万t[2]。本文对北京市生活垃圾的定义和分类进行阐述,并研究了其处置利用发展历程,总结了生活垃圾处理模式与重点工作内容,并提出相关建议,以期对城市生活垃圾的处置利用提供参考和借鉴。
生活垃圾是指人们在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[3]。2020年,北京市修订了《北京市生活垃圾管理条例》(以下简称《条例》)[4],标志着北京市生活垃圾的资源化、减量化、无害化和产业化,进入法制有序管理和处置利用轨道。北京市生活垃圾分为四类:厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾和其他垃圾。图1、图2为北京市近几年生活垃圾产生量和实施生活垃圾强制分类后厨余垃圾的分出量[5]。
图1 北京市近几年生活垃圾产生量Fig.1 Domestic waste production in Beijing in recent years
图2 2020年强制分类后厨余垃圾的分出量Fig.2 Kitchen waste separation after mandatoryclassification in 2020
随着北京市生活垃圾的产生总量逐渐增加,对无害化处理量需求也越来越迫切,通过《条例》实施以及有关政策法规的逐步完善,已有效完成了对生活垃圾的从源头分类减量,并中段资源化循环利用,末端无害化处理的路径[6]。由图2可知,《条例》实施8个月以来,家庭厨余垃圾日均分出量比《条例》实施前的309 t/d增至4 248 t/d,提高了12.7倍,家庭厨余垃圾分出率已超过了21.78%。
北京市生活垃圾处理模式由简单的卫生填埋到原生垃圾“零填埋”大致经历了5个发展阶段[7],遵循北京市经济社会发展脉络。
第一阶段,“十五”时期以前,北京市生活垃圾处理模式以卫生填埋为主。填埋场所主要由北京市各区卫生填埋厂进行直接填埋,城区生活垃圾收集运输工作则由专门的环卫作业团队进行,对农村地区实行封闭化管理,同时在北京市配套修建了6座大型垃圾转运站来提高生活垃圾运输效率。
第二阶段,“十一五”时期,北京市生活垃圾将进行资源化使用,但处理模式仍以卫生填埋为主,比重有所下降。这一时期的特征是生活垃圾资源化处理程度很低,且使用途径不多,重点推广垃圾焚烧发电、生化堆肥等废弃物的处置方法,开始对垃圾处理技术进行调整探索,建立了多个大型垃圾综合处理中心,有效减少垃圾处理过程产生二次污染[8]。
第三阶段,“十二五”时期,加快生活垃圾能源化利用,首次出现焚烧发电处理能力大于卫生填埋处理能力。大力加快推进生活垃圾焚烧和生化处理设施建设,在大兴、丰台、房山、海淀、朝阳、密云、通州、昌平等区县建设了资源化处置设施,建设了鲁家山垃圾焚烧发电厂,成为全亚洲最大的垃圾焚烧发电厂,向门头沟、石景山、丰台和海淀4个区县供电供热,以提高垃圾焚烧的能力,并增加对垃圾卫生填埋场和垃圾设备的渗滤液日处置能力[9-10]。
第四阶段,“十三五”时期,北京市生活垃圾处理模式已经形成“以焚烧为主、堆肥为辅”。全市在运行的生活垃圾处理设施共有40座,总设计处理能力3.38万t/d,已达到全市分类处置需求。垃圾焚烧和生化等资源化处理方式占比达到75.25%,其中包括焚烧设施11座,生化设施19座,填埋设施10座,无害化处理率超过99.97%[11]。为达到对原生垃圾“零填埋”,北京市以阿苏卫等综合处理厂为试点,填埋设施以焚烧残渣为主,探索生活垃圾填埋场处置模式,实现生活垃圾资源化处理,同时全市对生活垃圾处理转运站进行逐步密闭化改造,降低对周边环境的影响[12-13]。
第五阶段,“十四五”时期,在“双碳”背景下北京市生活垃圾处置利用模式。这一阶段,政府加强垃圾源头分类,整合优化垃圾焚烧发电,促进垃圾的低碳利用和对原生垃圾“零填埋”,从高速发展转向绿色低碳高质量发展[14]。根据“市级统筹、分区平衡、适度协同、骨干支撑”的原则,完善可回收物体系建设,健全源头交投系统,建设一批生活垃圾处理设施,使垃圾焚烧和生化处理能力达到3.1万t/d以上,回收利用率达到37.5%以上,实现原生生活垃圾“零填埋”。
从北京市生活垃圾处置和利用大致阶段可以看出,北京市生活垃圾的处置利用遵循经济社会发展脉络,是内在发展动力和外部生态环境建设的必然要求,政府的政策干预、技术迭代更新和处置利用标准的制订共同构建了生活垃圾处置利用管理体系的规章制度建设及生活垃圾无害化、资源化和能源化的落地与应用。逐步实现生活垃圾的简单卫生填埋到垃圾资源化、能源化的协同处置和利用,促进生活垃圾处置利用的全面绿色转型,助力实现碳达峰、碳中和[15-16]。表1是近几年来北京市生活垃圾处置管理政策规定文件及主要内容。表2是北京生活垃圾处理利用的相关标准。
表1 北京市近几年生活垃圾处置管理规定相关文件Table 1 The relevant documents of domestic waste disposal management regulations in recent years in Beijing
表2 生活垃圾资源化国家、行业和北京地方标准Table 2 The national,industrial and Beijing local standards on recycling of domestic waste
健康中国行动[17]明确提出2022~2030年大力推进生活垃圾分类处理,在重点城市中基本建成生活垃圾分类处理系统。近年来北京市每年垃圾产生量仍以较明显的速度增长,且增长形式严重,对垃圾收运体系和处理系统的压力也日益增大,环境隐患压力。在“双碳”背景下,北京市生活垃圾处理模式由“以卫生填埋为主”转变为“以焚烧为主、堆肥为辅”,实行低碳清洁利用的绿色发展模式。在我国对垃圾焚烧采用鼓励政策前提下,由北京市出台对应的建设规划,垃圾焚烧将成为未来生活垃圾的主要处置方式。这既缓解了北京市生活垃圾卫生填埋需要耗费大量耕地资源而造成耕地资源极为短缺等瓶颈问题,也克服了北京市长期大量填埋造成资源化效率低下的困难,最终实现北京市原生垃圾“零填埋”战略目标[18-19]。北京市生活垃圾处置利用相关建议如下。
(1)强化垃圾分类体系建设,构建多种形式的垃圾分类投放模式。
(2)垃圾分类全民抓起,久久为功。提升公民意识、社区与民间社会组织共同发力,强化落实垃圾分类处理系统。
(3)积极稳妥推进垃圾焚烧发电,倡导建立垃圾处理循环产业综合园区,强化资源的协同利用。
(4)在“双碳”背景下,积极构建低碳清洁高效利用的绿色发展新模式。
北京市生活垃圾产生量逐年增加,随着生态环境要求的日益提高,其处置利用的方法也不断调整和转变。北京市生活垃圾处置利用模式大致分为五个阶段,遵循经济社会发展的脉络,由简单的卫生填埋逐步调整转变为低碳利用的能源化、资源化和无害化的绿色清洁利用。在这个过程中,政府的政策干预、处理技术迭代进步和处置利用标准的制订共同促进了生活垃圾的低炭绿色高效协同处置利用新模式的实现。