李 橙,田在峰,王月鋒
(河北省環(huán)境科學(xué)研究院,河北 石家莊050037)
目前,我國的城市垃圾總量已位于世界前列,甚至增長率居世界首位。全國約670座城市每年垃圾總量高達(dá)1.6億t,占世界總量的1/4以上,多數(shù)以8%~10%的速度增長,甚至部分城市增長速率達(dá)到15%~20%,形成了惡性循環(huán)。相關(guān)專家預(yù)測我國城市垃圾2030年達(dá)到4.09億t,2050年達(dá)到5.28億t。
我國大多數(shù)城市垃圾仍以露天堆放、填埋為主,不僅占用了寶貴的土地資源,而且對環(huán)境造成了嚴(yán)重的二次污染。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長,城市化進(jìn)程的不斷加速,城市垃圾已成為我國大、中城市最主要的環(huán)境問題之一。能否妥善解決垃圾問題,是關(guān)系到國計民生的一件大事。
我國早在20世紀(jì)80年代中期就提出了以“資源化”、“無害化”、“減量化”作為處置城市固體廢物的技術(shù)政策。城市垃圾的處理處置水平可充分反映出一個城市的環(huán)境質(zhì)量和居民的生活水準(zhǔn),也標(biāo)志著這個城市對環(huán)境保護(hù)的重視程度。因此該項技術(shù)政策是對城市垃圾的處置走可持續(xù)發(fā)展之路的必要前提[1]。
城市垃圾是指在城市居民日常生活中,或為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物,其中包括生活垃圾、建筑垃圾、清掃垃圾、電子垃圾、醫(yī)療垃圾等[2]。
(1)生活垃圾。包括廚房廢物、廢塑料、廢紙、廢金屬、廢織物、廢玻璃陶瓷碎片、廢家用雜具、廢舊電器、庭園廢物以及人畜排泄物等。生活垃圾中最重要的是廚房廢物。
(2)建筑垃圾和清掃垃圾。包括泥土、石塊、混凝土塊、碎磚、廢木材、廢管道等,公共垃圾箱中的廢棄物、公共場所的清掃物、路面損壞后的廢物等。
(3)電子垃圾和醫(yī)療垃圾。包括廢舊電器、電器廢料、電池、日光燈管、溫度計等,醫(yī)院產(chǎn)生的含有病毒、病菌或化學(xué)物質(zhì)的醫(yī)療廢棄物,特殊行業(yè)產(chǎn)生的易燃易爆物品以及含放射性物質(zhì)的廢物。這類垃圾不可以混入普通垃圾中。
城市生活垃圾源自家庭、商業(yè)、餐飲業(yè)、服務(wù)業(yè)、市政環(huán)衛(wèi)業(yè)、旅游業(yè)、交通運輸業(yè)、行政企事業(yè)單位等。其主要特點是成分復(fù)雜,難降解,有機(jī)物含量高,可利用率高,對城市居民生活影響極大。以居民生活水平、生活習(xí)慣、季節(jié)、氣候等為影響城市生活垃圾成分的主要因素。
城市垃圾嚴(yán)重污染環(huán)境,危害人體健康,現(xiàn)已成為制約城市發(fā)展亟待解決的重大問題。城市垃圾對環(huán)境的污染危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(l)侵占土地。城市垃圾的不規(guī)則處置及堆放占用了大量土地資源,目前很多城市出現(xiàn)了垃圾圍城的現(xiàn)象,對人類的生存空間造成了嚴(yán)重的威脅。
(2)污染土壤。廢物中有害組分容易污染土壤,特別是有害城市固體廢物,能破壞土壤中的微生物環(huán)境,降低土壤的腐解能力,導(dǎo)致草木不生;垃圾滲濾液屬高濃度污水,其污染成分在土壤中的遷移十分緩慢,具有隱蔽性、難排性等特點。
(3)污染水環(huán)境。城市垃圾隨天然降水和地表徑流進(jìn)入河流湖泊,造成水體污染。
(4)污染大氣。一些有機(jī)固體廢物在適宜的溫度和濕度下被微生物分解,釋放出有害氣體,甚至導(dǎo)致爆炸事故引發(fā)火災(zāi);另外焚燒過程產(chǎn)生有害氣體造成大氣污染。
(5)威脅環(huán)境衛(wèi)生。城市固體廢物未經(jīng)處理隨意堆放,嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生。
(6)白色污染危害。目前“白色污染”幾乎無處不在,有人的地方就有它的蹤跡,不僅影響城市景觀,而且破壞城市生態(tài)平衡,造成環(huán)境污染。
(7)其他危害。城市垃圾也會造成一些社會問題[3]。
對生活垃圾的收集我國大多數(shù)城市一般采用由垃圾發(fā)生源→垃圾桶→垃圾車→中轉(zhuǎn)站→最終處理場或填埋場處置的方法,形成一套固定模式的收集-中轉(zhuǎn)-集中處置的系統(tǒng)。有些國家已擁有垃圾收集和加工處理的現(xiàn)代化技術(shù)裝備。這些國家由居民在源頭將垃圾進(jìn)行了分類收集,從垃圾中分出金屬、廢紙、玻璃、織物、電池、家電等,不同種類的垃圾放入不同顏色的垃圾桶內(nèi)分類收集,從而對不同種類的垃圾采取不同的處理方式。目前比較先進(jìn)的收集和運輸垃圾的方法是采用管道輸送。采用垃圾分類收集的方法,大大減少了需要焚燒和運往處理廠的垃圾數(shù)量,因此運輸費用也會有降低[4]。
4.2.1 填埋法
目前,我國垃圾處理多數(shù)采用“填埋法”。根據(jù)所采用工藝的不同,包括“傳統(tǒng)填埋法”和“衛(wèi)生填埋法”兩類。
(1)傳統(tǒng)填埋法。垃圾填埋技術(shù)實際上是在自然條件下,利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起,不加掩蓋,未經(jīng)科學(xué)處理的填埋方法。這種方法在技術(shù)上比較成熟、操作管理比較簡單,缺點是占用大量的土地資源,填埋場受地理和水文地質(zhì)條件的限制比較多,在現(xiàn)在土地矛盾日益顯現(xiàn)的城市中越來越受到限制。
(2)衛(wèi)生填埋法。衛(wèi)生填埋法是采用工程技術(shù)措施,防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的垃圾處理方法。具體實施過程中,應(yīng)注意防漏,增加氣體導(dǎo)出裝置等。衛(wèi)生填埋法的優(yōu)點是垃圾處理量大、方便易行、投資費用比較低,有條件的可回收沼氣來發(fā)電降低作業(yè)成本。缺點是占用大量土地,填埋后對地下水源易造成二次污染,被填埋的垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等,資源回收率低。
4.2.2 焚燒法
焚燒處理是一種城市垃圾高溫?zé)崽幚淼墓に?。生活垃圾和部分工業(yè)垃圾大都含有豐富的有機(jī)物,所含熱值較高,因此采用焚燒的方法對垃圾進(jìn)行綜合利用,前景非??捎^。按焚燒原理不同,主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、旋轉(zhuǎn)燃燒法及熱解法4種[5,6]。
焚燒處理技術(shù)的優(yōu)點是處理垃圾速度快,可使生活垃圾高度減量化、無害化和資源化(供熱、發(fā)電)。缺點是建設(shè)投資和處理成本比較高,該方法適用于經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)、垃圾熱值高、土地比較緊張的地區(qū)。
4.2.3 堆肥法
堆肥法是將城市垃圾運到堆肥廠,按堆肥工藝流程處理后制作為肥料。但在實施過程中應(yīng)對肥料的殺菌、去除殘留重金屬等工作進(jìn)行控制[7],優(yōu)點是成本低、產(chǎn)量大,投資成本介于衛(wèi)生填埋和焚燒處理之間,生活垃圾可以實現(xiàn)資源化利用。缺點是堆肥產(chǎn)品銷售困難,需要有較好的市場機(jī)制配合,同時還需要一定的配套法規(guī)、政策的扶持。
我國城市人口密度較大、土地資源有限、垃圾成分復(fù)雜、環(huán)保意識淡薄、公共管理薄弱,使得我國的垃圾處理處置成為最具中國特色的行業(yè)之一。因此,在大量垃圾和資源消費之間尋找循環(huán)轉(zhuǎn)化的意義非常重大。
我國城市垃圾長期以來多數(shù)都是未經(jīng)處理就裸露堆放在城郊,這種處理方式不僅占用大量土地,同時還會產(chǎn)生大量有害氣體,嚴(yán)重污染大氣。
垃圾不僅含有病原微生物、重金屬,在堆放腐敗過程中還會產(chǎn)生大量有機(jī)污染物,三者最終形成有機(jī)物質(zhì)、重金屬和病原微生物三位一體的污染源,直接威脅著廣大市民的身體健康。經(jīng)過雨水淋入產(chǎn)生的滲濾液必然會對地表水和地下水造成嚴(yán)重的污染。垃圾資源化處理可使垃圾減量,變廢為寶,減少垃圾對生態(tài)環(huán)境造成的污染。
因為垃圾中含有很多可利用的資源,垃圾又被稱為“被放錯地方的資源”。廚余廢物中有機(jī)物含量較高經(jīng)發(fā)酵制肥或制作營養(yǎng)土,應(yīng)用于改良土壤;建筑和生活垃圾中的無機(jī)物可以用來制作建筑材料;可燃物可用于焚燒供熱、發(fā)電;廢舊塑料可用于制作工業(yè)塑料塊、再生塑料顆粒及木塑制品;其他玻璃類、廢紙、廢家電器等均具有利用價值。因此,垃圾只要經(jīng)過合理分類回收利用,都可以變成“二次資源”,變廢為寶[8,9]。
國內(nèi)外垃圾資源化主要途徑歸納起來主要包括:提取金屬、生產(chǎn)化肥、回收能源、回收再生資源等[10]。首先要把握垃圾回收的源頭,嚴(yán)格、科學(xué)地進(jìn)行垃圾回收分類。其次結(jié)合我國的城市現(xiàn)狀,學(xué)習(xí)和引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的垃圾處理技術(shù),加強(qiáng)垃圾處理技術(shù)研發(fā),加大資本投資,努力改進(jìn)我國現(xiàn)有垃圾處理技術(shù)中的缺陷和不足。為保證城市垃圾資源化的有效實施,必須從政策、資金、技術(shù)等方面給以支持[11~13]。
以各級行政區(qū)為基礎(chǔ)單元,建立完整的垃圾回收體系,大力發(fā)展垃圾處理產(chǎn)業(yè)化道路,建立便捷的垃圾運送網(wǎng)絡(luò)。使之良性循環(huán),城市垃圾處理才可順利有效的進(jìn)行。
(1)城市垃圾分類化回收是實現(xiàn)資源化的重要前提。垃圾的分類化要溯源,在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化及娛樂中心等場所放置不同標(biāo)志的分類化垃圾容器,加強(qiáng)宣傳和教育力度,制定相應(yīng)的制度和措施來確保居民自覺地分類放置垃圾,實現(xiàn)垃圾的分類化回收。
(2)對分類后的垃圾進(jìn)行集中分級無害化處置。對有毒、有害、有危險的垃圾設(shè)置專業(yè)回收處理機(jī)構(gòu),利用特殊科技手段進(jìn)行集中處理,回收可利用資源。
(3)加強(qiáng)廢舊回收扶持力度,推動舊貨市場和垃圾處置單位的發(fā)展。
資源化技術(shù)決定城市垃圾的資源化進(jìn)度和程度。大力發(fā)展垃圾資源化技術(shù)創(chuàng)新,為城市垃圾資源化提供必要的技術(shù)支持。
目前垃圾處理存在著資金投入不足的問題,致使拉圾的處理和綜合利用缺少有力的保證。加大垃圾資源化政府資金投入的力度,完善垃圾資源化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
首先要改變居民對城市垃圾的認(rèn)識,城市垃圾的大量產(chǎn)生如果處理不好會造成嚴(yán)重的環(huán)境問題,城市垃圾同時又是“放錯地方的資源”,對其合理的開發(fā)利用能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[14]。從而在源頭上盡量減少和封堵垃圾的產(chǎn)生,讓市民自覺重視對廢棄物的重新利用。環(huán)境保護(hù)意識對人的環(huán)保行為有重大指導(dǎo)作用,能夠使環(huán)保行為具有目的性、方向性和預(yù)見性,從而對環(huán)境保護(hù)事業(yè)起到巨大的推動作用。
建立和健全城市垃圾資源化的法規(guī)體系,從市場化和產(chǎn)業(yè)化的角度來看待管理垃圾處理,要設(shè)立專門、專業(yè)的垃圾處理單位或者公司來進(jìn)行垃圾的處理工作,以降低成本,提高效果,延伸產(chǎn)業(yè)層次。改變政企合一的管理體制,建立城市垃圾資源化的管理系統(tǒng)。
城市垃圾的資源化處理是一項系統(tǒng)化工程,需要政府積極的財政及政策引導(dǎo),全民參與,才能使得生活垃圾資源化順利實施。只有這樣,才能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的要求,才能從根本上解決困擾城市的垃圾問題。
目前我國的垃圾處理率已達(dá)到58.2%,但無害化的處理只占20%左右。全國660座城市當(dāng)中,有1/3被垃圾包圍。目前我國解決城市垃圾圍城的對策包括以下幾點。
(1)倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。應(yīng)在垃圾處理上有新的認(rèn)識,增強(qiáng)對廢物的再利用。
(2)推行綠色GDP制度。推進(jìn)綠色GDP制度,通過成本來制約垃圾的產(chǎn)生,最終達(dá)到垃圾減量化的目的。
(3)推進(jìn)綠色包裝。盡量減少包裝,減少一次性包裝,做到對包裝物進(jìn)行回收利用。
(4)鼓勵家電回收。廢舊家電是寶貴的可用資源或可再生資源,應(yīng)合理地進(jìn)行回收利用。
(5)推行垃圾分類制度。垃圾分類是處理生活垃圾的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是處理生活垃圾的源頭,應(yīng)當(dāng)依靠社區(qū)進(jìn)行大力宣傳,盡快推行垃圾分類制度。
(6)加強(qiáng)綠色消費觀念的培養(yǎng)。從保護(hù)環(huán)境出發(fā),實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,提倡節(jié)約資源,反對無謂消耗;提倡適度消費,反對鋪張浪費;提倡清潔消費,反對污染環(huán)境。盡量減少城市垃圾的產(chǎn)生,特別是對環(huán)境有較大或較長期影響的廢棄物,如白色污染等。在考慮滿足人類自身需求的同時,也考慮與自然長期共存發(fā)展,既追求物質(zhì)文明,更崇尚精神文明[15]。
(7)城市垃圾處理的產(chǎn)業(yè)化。城市垃圾處理的產(chǎn)業(yè)化包括生活垃圾處理技術(shù)裝備的產(chǎn)業(yè)化和生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)實行社會化服務(wù)。
對于單位和個人興辦城市生活垃圾清掃、收集、運輸和無害化處理的專業(yè)化服務(wù)公司,國家要在各方面給予大力鼓勵、扶持。完善和健全地區(qū)和城市生活垃圾的管理法規(guī),強(qiáng)化監(jiān)督和管理以實現(xiàn)城市垃圾污染防治的公眾化、減量化、資源化、無害化、分類化、產(chǎn)業(yè)化。通過合理開發(fā)和利用垃圾、引進(jìn)先進(jìn)的管理和相關(guān)處理技術(shù)等手段,使城市環(huán)境向清潔、優(yōu)美、舒適、人與自然和諧共處方向發(fā)展[16~18]。
解決垃圾問題的目標(biāo)是將垃圾減容、減量、資源化、能源化及無害化處理。垃圾分類收集、處理是垃圾處理行業(yè)的大勢所趨,是實現(xiàn)城市生活垃圾減量化、無害化、資源化處置的必經(jīng)之路[19]。各地應(yīng)因地制宜,在經(jīng)濟(jì)許可的條件下,盡量做到城市固體廢物的“無害化”和“減量化”,再向“資源化”方向邁進(jìn)。在城市固體廢物無機(jī)物含量大的地方,以填埋為主,但一定要防止浸出液的滲漏、降解氣體釋出等問題。在可燃有機(jī)物含量相對較高的地方,應(yīng)以焚燒或熱解為主,發(fā)展垃圾熱電站,開發(fā)熱解油的應(yīng)用等,但一定要注意煙氣、廢渣的二次污染問題。
我國城市生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)起步較晚,法律法規(guī)和運行機(jī)制也不夠完善。以垃圾分類為例,在20世紀(jì)70年代德國和加拿大等發(fā)達(dá)國家就開始實施生活垃圾分類。至今,這些國家已經(jīng)形成了一套完整有效的垃圾分類回收系統(tǒng)[20]。在多年的垃圾管理經(jīng)驗中很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)充分認(rèn)識到,從城市生活垃圾產(chǎn)生的源頭上積極控制可以有效地減輕城市生活垃圾處理的難度[21]。
城市垃圾的綜合處理,直接關(guān)系到城市的形象、居民的身心健康、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、社會的穩(wěn)定。城市垃圾減量化、資源化與無害化處置要通過垃圾產(chǎn)生源頭的有效控制、垃圾的分類回收、垃圾中潛在資源的轉(zhuǎn)化利用、固體垃圾的科學(xué)地填埋廢棄等重要途徑和手段來得以實現(xiàn)的。綜上所述,城市固體廢物的“資源化”,是社會發(fā)展的必然趨勢,是走可持續(xù)發(fā)展的必由之路,也是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要保障[22,23]。
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