金 彦
(上海环境卫生工程设计院有限公司,上海 200232)
我国城市垃圾清运量平均每年以8%~9%的速度在增长,2008年为15437.7万t,2020年已增长至23511.7万t[1]。为应对迅速增长的垃圾产生和处理量,生活垃圾焚烧处理方式在我国兴起并发展迅猛,根据《中国城市建设统计年鉴(2020年)》[1],至2020年底已建成投入运行463座,处置规模达到56.78万t/日,焚烧处理能力所占比例达到58.9%。2020年,《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》出台,提出2023年基本实现原生生活垃圾零填埋。“焚烧为主,填埋托底”的垃圾终端处理格局已初现。
中央生态环保督察自2020年至今集中通报了一些垃圾焚烧设施存在的典型问题,如:标记“停炉”时间与实际不符,CEMS维护时间超时,污染物排放超标,850℃/2S不达标,篡改、伪造数据等弄虚作假行为。由于垃圾焚烧设施的健康运行直接关系到公众利益和公共安全,是城市生存与发展的基础和基本条件,垃圾焚烧设施监管成为亟需研究探讨的课题。
一些西方发达国家监管模式已相当成熟[2],如英国采用垂直监管主导模式,即在各市政公用事业领域都依法设立了全国性的监管机构,并在各地设立若干分支机构进行监管;日本采用长期综合委托方式,采用地方政府与咨询公司或第三方委员会签订长期综合运行委托合同的形式,对设施运营状态进行监管;美国采用分层监管模式,在国家和地方设置公用事业监管机构,保证这些监管机构具有准立法、准司法、准行政的“三位一体”权利;德国采用综合监管模式,由联邦政府制定相关监管法律,由独立监管机构和各州依法履行监管职能;新加坡采用单层监管模式,国会立法设立的公用事业监管机构隶属于政府主管部门,具有独立的决策和行使监管的职能。上述模式共性之处在于监管机构相对独立,对监管机构实施监管的监督机制健全,监管专业化程度普遍较高,且注重公众参与和社会监督。
对比之下,我国生活垃圾焚烧设施运营监管仍处于发展阶段。《生活垃圾焚烧厂运行监管标准》(CJJ/T 212-2015)发布后,上海、北京、杭州、天津、广州、湛江等市陆续出台设施运营管理与监管办法。2019年,生态环境部印发了《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》,明确了垃圾焚烧厂自动监测数据可用于环境执法,但相关的法律法规还在不断配套完善的阶段,目前仍因缺乏监管具体执行规定、处置设施违规后相应的惩戒手段[3]、监管费用财政依据[4]、独立监管主体[5]、科学有效的技术手段[6]、专业监管和执法人员[7]、部门间协调机制等要素,不时面临监管缺位的窘境。在“无废城市”和“双碳”背景下,生活垃圾焚烧设施处置能力有所变化,“环保管家”等新兴业务模式应运而生,因此有必要对目前生活垃圾焚烧设施运营监管模式作进一步梳理和总结,并提出未来展望。
结合对华东、华中、华北、西北、西南、华南等6个区域9个典型城市焚烧设施的实地调研走访情况,本节从组织架构、监管方式、监管内容、监管手段等方面进行论述。
环卫设施的监管主体主要有国家行业主管部门、中央及地方政府等。其中,行业主管部门主要负责顶层设计,制定制度和标准。中央政府和地方政府分层监管,履行不同的监管职责。
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2020修订)对监管主体在固体废弃物处置方面的要求及涉及的监管职能有所提及,如第九条规定:国务院生态环境主管部门对全国固体废物污染环境防治工作实施统一监督管理。国务院发展改革、工业和信息化、自然资源、住房城乡建设、交通运输、农业农村、商务、卫生健康、海关等主管部门在各自职责范围内负责固体废物污染环境防治的监督管理工作。地方人民政府生态环境主管部门对本行政区域固体废物污染环境防治工作实施统一监督管理。地方人民政府发展改革、工业和信息化、自然资源、住房城乡建设、交通运输、农业农村、商务、卫生健康等主管部门在各自职责范围内负责固体废物污染环境防治的监督管理工作。第二十九条规定:设区的市级人民政府生态环境主管部门应当会同住房城乡建设、农业农村、卫生健康等主管部门,定期向社会发布固体废物的种类、产生量、处置能力、利用处置状况等信息。
调研城市中,生活垃圾焚烧厂的监管工作大部分由省级住建厅主导,由市级住建局或城管局及其下属单位监管,一般来看,住建部门多对设施建设情况进行监管,城管部门多对设施运营管理情况进行监管(图1)。
图1 固体废物污染防治工作管理架构
按照实施主体,可分为政府监管和第三方监管。
政府监管一般由监管主体及其下属单位按职责分工,有一级管理和二级管理两类架构,即采用内设科室直接管理或下属环卫处或事物中心分级管理(图2)。
图2 监管主体为主的监管模式
第三方监管指监管主体通过招投标方式购买第三方企业的设施运营监管服务,由第三方团队代为履行职责。即监管主体制定监管范围及监管要求、审定监管考核结果,第三方监管机构依照法律法规、特许权协议、PPP协议等对运营企业实施日常监管和月度考评并定期提交月度或年度监管报告(图3)。
图3 第三方机构为主的监管模式
调研城市监管主体基本情况如表1所示。
表1 调研城市监管机构基本情况
综合来看,由监管主体直接监管的优点是可实现快速决策,但易出现行政管理职能与日常监督职能混淆,出现问题时难以确认具体负责人,缺乏专业技术人员等问题。现实中,受人员编制数量、技术储备能力、硬件设备等多种因素制约,通过该种监管模式很难高质量地完成相应工作。随着“放管服”改革的深入,越来越多的监管主体尝试以委托第三方机构监管的方式对生活垃圾焚烧项目运营情况进行监管与评价,充分发挥其技术优势,提高专业监管水平。此外,还可利用第三方监管角色的独立性,以加强对运营单位的经常性监督检查,确保监管信息透明度、公正度。
焚烧设施监管内容包括运营基本条件、计量系统、运行监管、污染物控制、安全生产、作业工况、文件与数据等。调研城市均实施了焚烧设施的运营监管工作,由于职责划分、理解不同,在实施上存在差异。调研城市监管内容汇总如表2所示。
表2 调研城市监管内容汇总
当前监管手段主要有人工监管和信息化监管。人工监管包含驻厂监管、抽查、定期测评、专项考评、第三方监测等形式,信息化监管作为对人工监管的重要补充,则是利用物联网、互联网技术,智能化采集并分析设施实时运行数据。调研城市中,西北、华东、华东的3个省会城市采用“人工+信息化监管”手段,其余城市均采取人工监管。
2019年11月26日,生态环境部发布《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据标记规则》,规定了生活垃圾焚烧发电厂根据焚烧炉和自动监控系统运行情况,如实标记自动监测数据的规则。2019年12月2日,生态环境部发布《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》,意味着“装、树、联”收集的海量监测数据真正成为环境监管和执法的有力抓手。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确规定,未来的发展方向是建立和完善数字化城市管理信息系统以及环境监管等系统,加强生活垃圾处理设施的建设,有效推进运营过程中的实时监控。《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》中提出,聚焦生活垃圾分类投放、分类运输、填埋处理、厨余处理等污染防控关键节点,进一步摸排生活垃圾分类和处理监管全过程,健全监测监管网络体系,依托大数据、物联网、云计算等新兴技术,加快建设全过程管理信息共享平台,通过智能终端感知设备进行数据采集,进一步提升垃圾分类处理全过程的监控能力、预警能力、溯源能力。
可见,为保证监管内容全覆盖,在专业多、技术难度高、监管难度大的背景下,研究与建设信息化模块,运用信息化手段辅助人工监管,达到降本增效的目的是大势所趋。形成客观、公正、高效的监管信息化系统,保证各方信息对称和共享,确保运营监管水平,并逐步将监管工作向全过程、全天候推进,最终实现实时、动态、全方位的高效监管,是当前所面临的新需求和新要求。
综上,总结出监管工作中对信息化手段的主要需求如下:
(1)信息智能采集:支持远程监控运营状况、在线指标、重点区域视频,实时掌控设施运行状态、环保排放等情况,实现科学管理。
(2)数据准确真实:结合人工核查的方式,保证数据格式规范、报表数据真实有效、受人为干扰少,直接反映各处理环节的真实情况。
(3)预警报警:针对污染物超标、垃圾超量、三废产率异常、耗材用量异常、问题整改逾期、计划实施逾期等异常状况,实现事前提醒与预警预报。
(4)自动分析:针对月度运行报表、垃圾进厂/处置量、三废产量/产率、环保耗材、超标/异常统计、监测统计、主设备启停、计划追踪统计、文件审查统计、巡检情况统计、联系单统计、考核评分表等报表及统计数据实现自动分析、汇总。
(5)问题追踪及考核:实现海量数据查看及回看、问题关联及无纸化溯源,确保问题高效解决;此外,通过预先设定的专业考核标准,检查、考核监管各环节,保证监管工作的公正性。
“装、树、联”的实施为信息化技术应用在环境监管系统中提供了有力支撑,但除监控设备以外的内容,如垃圾计量、运营状态、环保排放、安全事项、文件管理和考核等,当前仍需以人工查阅纸质文件的方式进行,难以保证时效。国内一些研究学者对此进行了探讨。
3.2.1 全过程运行监管
镇江市环境卫生管理处搭建的环卫信息化管理系统包含数采仪、GIS、GPS、视频监控、无线通信、数据库等部分,可实现垃圾焚烧厂进厂垃圾量统计、内部管理文件电子录入、作业线上考核等功能,为实时监管、管理决策、经费制定提供了技术支撑[8]。
南京信业开发了生产管理、运营实时监控、专业技术管理、物资管理、监管考核、移动应用、合同管理、建设期/运营期监管等一系列系统平台,并在多个焚烧监管项目实施应用,达到了优化运行效果、提高管理效能的目的,预计年提效收益能达到上百万元[9]。
深能源开发的垃圾焚烧厂信息化系统已在下属3家焚烧厂应用,可实现垃圾焚烧厂运行全过程管理。该系统以成熟的火力发电厂MIS系统为基础,采集设备点检系统数据、在线接受电厂厂级监控信息,通过搭建多厂信息数据库,加强信息共享、减少重复劳动、提升工作效率,提高企业总体技术能力和管理水平[10]。
王玉忠分析了垃圾焚烧发电厂信息化监管系统计量模块的功能组成,提出可通过开发视频监控、计量存储、分析预警等功能模块,来扩大焚烧厂监管成效,督促焚烧厂提升运营水平[11]。
苏州工业园区管委会开发的信息化监管系统涵盖了生活垃圾产生、分类、收运、最终处置等各个环节,保证环卫作业全流程信息化监管。该系统对环卫事件、作业状态均能实现有效监管,实现了日常考核标准化、响应机制速度化、交流平台多元化、决策机制科学化等成效[12]。
苏州环卫处运用物联网技术,围绕提升安全与环保系数、智能监控处置过程并实时预警、持续跟踪及追溯后期处置情况等方面,对焚烧厂的垃圾进厂、焚烧、烟气排放等核心节点实现了信息化监管,探索了人力与信息化结合监管的“苏州模式”[13]。
四川能投节能环保投资有限公司通过引入管理信息系统,实现了运行管理、设备管理、物资管理、预算管理、安环管理、决策管理等要素的无纸化和智能化,保证在生产经营数据一致性的基础上实现数据共享[14]。
3.2.2 安全管理
天津滨海环保在投资建设运营的两座垃圾焚烧发电厂中引入生产管理信息化模块,建设了设备动态数据管理、设备缺陷管理、检修管理、运行管理、工作票管理、维护保养管理、安健环管理、物资采购管理、协同管理、报表平台等功能模块,实现了全面的安全管理和重要的生产过程管理,提高了管理水平和经济效益[15]。
3.2.3 环保过程监管
金思维公司针对垃圾焚烧厂开发了管理信息系统,主要对垃圾储运及沼气、固废、渗滤液产生环节进行管理。该系统已在苏州光大焚烧厂、中节能成都焚烧厂、常州浦发垃圾焚烧厂验证使用,可持续对“三废”进行过程监管[16]。
已在其他行业应用的信息化技术手段,预计未来也可复制应用到焚烧设施监管体系中。
智能巡检机器人可代替人工进行危险、繁琐、重复的工作,能适应恶劣环境、长时间工作、保证巡检工作质量,目前已在辽宁、宁夏和河北等区域的近百座变电站巡检操作中应用[17]。基于深度学习的图像智能识别技术已应用于管道环焊缝缺陷目标检测中,准确率可达85%以上[18]。此外,该技术还应用在检测排水管道缺陷[19]、识别并主动分析综合视频监控系统采集要素[20]、识别和特征提取有限空间火灾视频[21]等众多领域。红外检测技术已应用于风力发电机叶片缺陷类型识别[22],电力设备区域温度值识别及记录、缺陷检测[23]等领域。借助无人机快速辨析视频图像的功能,可对配电设备安防问题巡检,保证系统的稳定运行[24],还可借助无人机以节省运输成本为目标,进行物流路径规划及配送[25]。
未来,设想也可在焚烧设施监管工作中利用巡检机器人,在人为预先设置的巡检路径上自主导航巡检、采集数据、存储记录及后台上传,并逐步在夜间及较危险的工作环节中替代人力充当主力;利用红外识别技术对有限空间作业、管路缺陷、管道焊缝渗漏等要素进行智能识别及主动检测;利用基于深度学习的图像识别算法,对垃圾进行图像、特性识别;利用无人机规划路径,在节假日或夜间配给紧急物资、运输回收物料等。综合利用多元化的信息化手段,增加监管工作场景、减轻人工负荷、减少人员暴露在危险环境中的机会。
4.1.1 监管工作实施存在差异
调研城市均不同程度建立实施了对焚烧设施的运营监管工作,但对职责划分、监管内容、实施深度等方面存在较大差异。如对于具体的监管内容,监管人员力量强、经费充足的地区,监管的范围在一般性的计量监管、环保排放、三废管理等监管的基础上,已进一步拓展到生产安全、生产运营、台账资料等全过程管理。
4.1.2 政策法规制定有待完善
目前监管体系已逐步建立,如《生活垃圾焚烧厂运行监管标准》(CJJ/T 212-2015)对生活垃圾焚烧厂的运行监管方案、监管内容和方法、焚烧厂运行效果考核等作出了明确规定。《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)修改单对生活垃圾入厂、生活垃圾贮存技术、焚烧炉技术、生活垃圾焚烧厂污染排放限值、检测方法等均作出了明确要求。《关于生活垃圾焚烧厂安装污染物排放自动监控设备和联网有关事项的通知》(环办环监[2017] 33号)要求生活垃圾焚烧厂焚烧炉必须设置烟气净化系统并安装自动监控设备,环保部门应加强工作指导做好自动监控设备的运行管理,督促设立电子显示板,并加大监督检查和处罚力度。《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(HJ 1134—2020)对飞灰处理和处置污染控制、环境和污染物监测、环境管理等方面均有所规定。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2020修订)中提出了完善危险废物监管制度的条款,包括:建立信息化监管体系,并通过信息化手段管理、共享危险废物转移数据和信息等。《生活垃圾处理技术指南》(建城[2010] 61号)中提及,“应保障生活垃圾处理设施运行水平,确保污染物达标排放”,此外,“加强设施运行监管,实现政府监管与社会监管相结合,技术监管与市场监管相结合,运行过程监管和污染排放监管相结合”。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中提出:应充分利用数字化城市管理信息系统和市政公用设施监管系统,完善生活垃圾处理设施建设、运营和排放监管体系。加强对生活垃圾焚烧处理设施主要污染物的在线监控,监控频次和要求,要严格按照国家标准规范执行。然而,关于信息化技术到底管什么、怎么管、能采集到什么程度的数据,需达到的技术要求等,目前尚缺乏国家层面的政策、制度或指南性文件,无法满足新形势下的监管要求。
调研中已使用信息化手段的3个城市,其信息系统均是将管理理念软件化,主要围绕文件审核、安全生产、达标排放、规范运营等模块展开,系统主要以数据查看浏览为主,尚未形成业务化平台。可见,如何避免信息化手段流于介绍,保证监管人员切实利用已开发功能,而非采用所谓的仅能进行数据上传和资料查看的信息化平台敷衍了事,是目前亟待解决的问题。
4.1.3 缺乏第三方监管机制
本次调研的9个城市中,共5个城市已引入了第三方监管机构,普遍反映问题有:①缺乏对第三方监管人员专业职级和技能要求的明确机制,易导致专业监管人员缺失现象;②第三方监管机构尚缺乏准入和退出机制,未建立白名单或黑名单数据库,易导致第三方监管企业无序竞争、采购到低质量服务;③第三方监管暂无财政预算费用的定价依据,使得监管主体在人员编制、财政预算申请等方面存在困难。
4.2.1 强化顶层设计
鉴于各地监管工作在实施内容、实施深度、开展形式等方面不尽相同,建议从国家层面指定相关政策、制度及指南性指导文件,明确监管职责和边界以及对监管实施内容及深度等的相关要求,以促进监管工作的开展有依据、有抓手、有标准,为形成规范化、标准化的监管工作打下基础。
4.2.2 完善信息化监管体系
鉴于各地监管工作中运用的信息化系统模块内容、接入数据深度、数据存储形式、安全保障方案等方面不尽相同,建议从顶层设计出发,在信息化监管体系的搭建中,明确信息化技术的准入要求、监管原则、应用边界、安全要求、定价原则等内容,为开展“人工+信息化”的综合监管模式提供依据,以逐步建立多层次、多主体参与的科学监管体系,最终达到节约监管成本、提高监管效率的目的。
4.2.3 规范第三方监管
建立行业的准入制度。对于引入的第三方监管应具有相应的规范要求,以第三方监管的规范、健康、可持续发展为目标,进一步研究制定监管机构及其成员的准入条件或标准,明确监管行业的行为规范、业务范围、准入标准、从业资格,同时第三方监管机构人员应经过相关专业培训和考试取得上岗资格,推动行业的透明化、专业化、制度化发展。
建立监管企业评价制度。类似个人信用征信模式,探索建立科学有效的考核评估机制,针对第三方监督机制的考核内容和标准进行评估和论证,提高合理性和科学性;加强对第三方监管机构评价结果的分析、比较与跟踪,将第三方公司名誉和法人的社会诚信体系挂钩,若发生违法行为,可列入黑名单企业,一定时间后才可“摘帽”。
在科学的法律框架内开展有效的生活垃圾焚烧厂运营监管,近年来备受关注。本文分别归纳了华东、华中、华北、西北、西南、华南等6个区域9个典型城市的生活垃圾焚烧处理设施监管现状,并对信息化技术的应用和当前存在问题提出了探讨,基于目前现状,总结结论如下:
(1)调研各城市均不同程度建立实施了对焚烧设施的监管工作,制定了相应的监管办法或考评规定,监管方式从单一的监管主体直接监管向引入第三方专业监管变化,同时,监管手段开始从单一的人工监管向人工与信息化结合发展。
(2)目前已建立的信息化监管系统多以数据查看浏览为主,尚未建立监管管理的业务化平台,尚缺乏可参考的指南性文件,还处于探索应用阶段。未来,预计智能巡检机器人、图像智能识别技术等成熟技术也可作为有效手段被复制应用到焚烧设施监管体系中。
(3)针对目前监管工作实施存在差异、政策法规制定有待完善、缺乏第三方监管机制等问题,本文提出建议,即强化顶层设计、完善信息化监管体系、规范第三方监管。