林文琪,郭子成,郭珍珍,王亞琢
(1. 環(huán)創(chuàng)(廈門)科技股份有限公司,福建 廈門361008;2. 中國科學(xué)院廣州能源研究所,廣東廣州510650)
大件垃圾指的是質(zhì)量超過5 kg 或體積超過0.2 m3或長度超過1 m,且整體性強需要單獨分類收集處理的廢家具、廢家用電器、電子產(chǎn)品等[1]。城市大件垃圾管理和處理的水平,反映了城市的品味和生活質(zhì)量,也體現(xiàn)了生態(tài)文明建設(shè)的水平。
大件垃圾中家具類大件與家用電器電子大件產(chǎn)品的理化性質(zhì)區(qū)別大,進行末端處置所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有所不同。家用電器電子大件產(chǎn)品中含有貴重金屬,具有較高的利用價值,回收、處理和再利用體系相對完善,而家具類大件屬于典型的“低值”廢棄物,直到近幾年才逐漸引起重視。結(jié)合家具類大件垃圾的特點,總結(jié)已建成并可穩(wěn)定運行的家具類大件垃圾處理系統(tǒng)案例,以大件垃圾管理政策為背景,對家具類大件垃圾處理模式進行全面梳理。
我國的垃圾分類工作相比國外發(fā)達國家起步較晚,住建部于2007年發(fā)布的《城市生活垃圾管理辦法》中,提出了城市生活垃圾應(yīng)當(dāng)逐步實行分類投放、收集和運輸?shù)恼?。?010年,針對大件垃圾處理的第一部專門規(guī)定《大件垃圾收集和利用技術(shù)要求》(GB/T25175—2010)才由住建部正式發(fā)布。
隨著生活垃圾分類工作的推進,尤其是2016年底,習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議上提出“要加快建立分類投放、分類收集、分類運輸、分類處理的垃圾處理系統(tǒng),形成以法治為基礎(chǔ)、政府推動、全民參與、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、因地制宜的垃圾分類制度,努力提高垃圾分類制度覆蓋范圍”,垃圾分類的法律法規(guī)相繼出臺。在此背景下,針對大件垃圾處理的管理政策從2017年開始陸續(xù)出臺,廈門、深圳、北京和上海等城市相繼發(fā)布了大件垃圾管理辦法,太原和福州等城市發(fā)布的垃圾分類管理辦法中,制定了專門的條款規(guī)范大件垃圾的管理。主要管理政策梳理如表1所示。
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,廢舊家具成為生活垃圾的重要組成部分,家具類大件垃圾集中處理設(shè)施建設(shè)日益迫切。對在運行的15 座家具類大件垃圾處理廠運行情況進行統(tǒng)計,結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知:處理廠平均處理量為5.0 t/d,處理量集中在2.0~6.0 t/d,占比73.3%,并且80.0%的處理廠實際處理量低于8.0 t/d。各地處理廠的設(shè)計處理能力集中在15~40 t/d,而實際處理量僅為2.3~10.5 t/d,運行負(fù)荷率(實際處理量與設(shè)計處理量的比值)僅為11.5%~27.3%,設(shè)備利用率總體偏低。
表1 大件垃圾管理政策
圖1 家具類大件垃圾處理量情況
根據(jù)對運行中家具類大件垃圾處理廠的實地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)家具類大件垃圾具有如下特點。
(1)家具類大件垃圾的處理量,與當(dāng)?shù)氐娜丝跀?shù)量之間的線性關(guān)系較差。對各地家具類大件垃圾處理量與人口數(shù)量的關(guān)系進行分析,結(jié)果由圖2所示。從圖2可知,家具類大件垃圾處理量與人口數(shù)量之間線性關(guān)系較差,擬合后R2=0.73。
顯然,僅依據(jù)人口數(shù)量設(shè)計處理廠的處理能力不夠嚴(yán)謹(jǐn)。人口數(shù)量是影響家具類大件垃圾產(chǎn)生量的一個因素,然而,人口數(shù)量中流動人口占比,當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)組成等因素也會影響家具類大件垃圾的產(chǎn)生量。在此基礎(chǔ)上,真正進入處理廠的家具類大件垃圾的量還受居民垃圾分類意識和環(huán)衛(wèi)收運體系的影響,若垃圾分類效果不佳,家具類大件垃圾易與其他生活垃圾混合;若環(huán)衛(wèi)收運體系覆蓋面不夠全面,會影響到家具類大件垃圾的收運率,上述情況均可導(dǎo)致進入末端的處理量與實際產(chǎn)生量出現(xiàn)較大的出入。
圖2 家具類大件垃圾處理量與人口關(guān)系
(2)家具類大件垃圾種類繁多,材質(zhì)多種多樣。進入處理廠的家具類大件垃圾主要包括廢床墊、舊床架、衣柜、沙發(fā)、桌椅、櫥柜、門窗等,不同家具所用的材質(zhì)和材料差異較大,可分為木質(zhì)類家具、塑料類家具、金屬類家具等,還可以分為噴涂油漆的家具和未噴涂油漆的家具等。從表2可知,進入處理廠的廢舊家具中,床墊占比最多,達25.6%~32.8% ,其次是沙發(fā)占比18.3%~23.6%,桌椅占比15.1%~21.5% 衣柜占比7.3%~11.4%,其他占比19.0%~27.3%。
廢舊床墊是當(dāng)下家具類大件垃圾處理的難題之一。床墊破碎過程中,床墊中鋼絲彈簧硬度較高,對破碎系統(tǒng)磨損較大。床墊中的海綿等填充物容易與鋼絲彈簧纏繞,導(dǎo)致分選出來的鐵質(zhì)金屬雜質(zhì)含量高。目前,BJCY 處理廠配套有專門的床墊拆解設(shè)備,有效解決了床墊處理的難題。
表2 家具類大件垃圾的組成%
(1)處理設(shè)施建設(shè)滯后。家具類大件垃圾處理設(shè)施建設(shè)主要是從2016年開始興起,分析全國31 個省市(港澳臺地區(qū)未列入統(tǒng)計)建設(shè)情況,可以分為3 個梯隊,如表3所示。福建、浙江兩個沿海省份走在第一梯隊,政府財政對家具類大件垃圾處理的投入較大,家具類大件垃圾處理設(shè)施建設(shè)地級市覆蓋率大于50%,尤其是福建,僅廈門市就有4 座處理廠建成投入使用;北京、江蘇和廣東等12 省市位列第二梯隊,家具類大件垃圾處理設(shè)施建設(shè)地級市覆蓋率10%~50%;海南、貴州和云南等17 省市位列第三梯隊,家具類大件垃圾處理設(shè)施建設(shè)地級市覆蓋率低于10%,處理設(shè)施建設(shè)明顯滯后。
(2)設(shè)備運行負(fù)荷率低。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),各地在運行的處理廠處理的家具類大件垃圾量均低于設(shè)計處理量,處理設(shè)施的運行負(fù)荷率低于50%,設(shè)備閑置率較高。
表3 各省市家具類大件圾處理設(shè)施建設(shè)情況
(3)資源化利用存在技術(shù)瓶頸。資源化利用存在的技術(shù)瓶頸主要體現(xiàn)在兩個方面,一方面是現(xiàn)有設(shè)備難以分選出純度較高的物質(zhì),雜質(zhì)含量高;另一方面,分選出來的物質(zhì)進行再生利用過程中,缺少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,再生利用過程中存在污染物排放,其中,涂有油漆的木料再利用過程容易釋放含氮和含硫污染物,布料、海綿再利用過程中容易產(chǎn)生聯(lián)苯類、吡嗪和酮類污染物等。
目前的家具類大件垃圾處理實踐中,在處理技術(shù)遴選、處理方案制定和資源化利用目標(biāo)等方面存在諸多誤解和誤區(qū),形成的處理模式根據(jù)破碎后物料資源化利用目標(biāo)分為精細(xì)資源化再生利用和簡約式處理利用兩種模式[2]。
精細(xì)化資源利用模式采用“破碎—磁選—風(fēng)選—人工分選”的組合技術(shù)工藝,即家具類大件垃圾經(jīng)過破碎后,物料粒徑小于250 mm,利用磁選技術(shù)分選出物料中的鐵質(zhì)金屬,供下游企業(yè)回收再生利用;利用風(fēng)選技術(shù),分選出重物質(zhì)(木料)和輕物質(zhì)(海綿、皮革、布料等)兩大類,木料經(jīng)人工二次分選去除雜質(zhì)后,可以用于制RDF,輕物質(zhì)用于熱解或是進入焚燒發(fā)電廠。簡約式處理利用模式的工藝相對簡單,僅有“破碎—磁選”工藝,將破碎后物料中的鐵質(zhì)金屬分選出來后,其余物質(zhì)經(jīng)過壓縮進入焚燒發(fā)電廠處理。因此,簡約式處理模式一般被認(rèn)為是焚燒發(fā)電廠前的配套處理流程。
早期的處理設(shè)施建設(shè)中,資源化利用目標(biāo)制定過高,認(rèn)為破碎后物料分選得到的種類越多越精細(xì),越有利于后續(xù)資源化利用,但是按照精細(xì)化資源利用模式建設(shè)的處理廠,設(shè)備投資和運行成本高,物料分選效果不佳,物料進行資源化利用過程存的技術(shù)瓶頸也相繼暴露。近兩年建設(shè)的家具類大件垃圾處理廠逐漸放棄精細(xì)分類再利用的思路,更多是選用簡約式處理利用模式,并且部分以旅游業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),流動人口較多的地區(qū),由于床墊處理量較大,將床墊單獨歸為一類,配套床墊拆解設(shè)備進行處理。
綜上,制定科學(xué)合理的資源化利用目標(biāo),是家具類大件垃圾處理的基礎(chǔ)。同時,綜合考慮處理的合理性、經(jīng)濟性和技術(shù)性,家具類大件垃圾的簡約化處理利用模式更適合我國當(dāng)前的國情,處理路線如圖3所示。
圖3 家具類大件垃圾處理路線
大件垃圾、園林垃圾和建筑裝修垃圾存在共性,進行資源化利用之前均有破碎減容的需要,因此,大件垃圾處理設(shè)施用于處理大件垃圾的同時,可以協(xié)同處理園林垃圾和建筑裝修垃圾。根據(jù)國家“無廢城市”建設(shè)的需要,我國將布局構(gòu)建集中模式的靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)[3-4],實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施共建共享。將家具類大件垃圾處理設(shè)施規(guī)劃進入靜脈產(chǎn)業(yè)園,協(xié)同處理園林垃圾和建筑裝修垃圾,可以實現(xiàn)不同固廢處理的合作互惠,降低處理成本,提高設(shè)備運行負(fù)荷率。
家具類大件垃圾處理系統(tǒng)的核心是破碎系統(tǒng),已趨于成熟穩(wěn)定,能夠滿足家具類大件垃圾的破碎減容需求,下一步應(yīng)重視信息平臺的建設(shè)。信息平臺是家具類大件垃圾管理和處理工作的“抓手”,從前端的收運系統(tǒng),到末端的處理過程,均可實現(xiàn)可視化。平臺可以將收運、處理等全過程的實時數(shù)據(jù)采集,并上傳到平臺,能夠有效掌握大件垃圾處理的信息流和物質(zhì)流。同時,依托平臺的數(shù)據(jù)分析模塊,可以利用算法對采集的數(shù)據(jù)自動分析,輸出的結(jié)果可為管理者提供決策支撐。信息平臺可以預(yù)留數(shù)據(jù)接口,用以對接靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)信息平臺,或是管理工作需要的其他信息平臺,從而提升管理水平。目前,已經(jīng)建成的家具類大件垃圾處理廠中,只有北京海淀和廈門思明的大件垃圾處理廠配套有信息平臺,其他處理廠在軟件配套方面有較大的提升空間。因此,家具類大件垃圾處理廠改造提升的重要方向之一在于建設(shè)信息平臺,提高信息化水平。
根據(jù)歐美發(fā)達國家生活垃圾處理的經(jīng)驗[5],生活垃圾的處理分為5 個階段,如圖4所示。第一到第5 階段分別為填埋、焚燒、資源化、交易、源頭減排。我國生活垃圾的處理經(jīng)歷了填埋和焚燒的第一和第二階段,目前正向資源化的第三階段過渡,即生活垃圾經(jīng)過前端分類后,在末端處理過程中實現(xiàn)生活垃圾的資源化利用。家具類大件垃圾的特點決定了其資源化利用途徑較為有限,也為其提前進入以交易為理念的第四階段創(chuàng)造了條件。規(guī)劃建設(shè)家具類大件二手交易市場,將居民淘汰的但是還具備使用價值,或者經(jīng)過簡單的加工處理可以重復(fù)利用的家具類大件,在交易市場進行交易,從而減少家具類大件垃圾產(chǎn)生量和處理量。
圖4 生活垃圾處理五階段圖
垃圾分類政策法規(guī)在引領(lǐng)、規(guī)范、推動、保障垃圾分類過程中發(fā)揮了重要的作用,垃圾分類工作正成為全民“舉手之勞”,成為全社會新時尚。在此背景下,加快健全家具類大件垃圾管理政策,加速建設(shè)家具類大件垃圾處理設(shè)施,因地制宜采用高效經(jīng)濟的家具類大件垃圾處理模式,有助于達到家具類大件垃圾減量化、無害化和資源化的目的,助力“無廢城市”建設(shè)水平的提升。