葉軍

（天津理工大學(xué) 國(guó)際工商學(xué)院，天津 300191）

1 引言

日本作為世界上資源利用率極高的國(guó)家之一，自1945年以來(lái)，在廢棄物處理與保護(hù)環(huán)境方面大體經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：1945-1960年，中心城區(qū)無(wú)序的垃圾管理導(dǎo)致各種傳染病等公共衛(wèi)生事件時(shí)有發(fā)生，廢棄物管制的重點(diǎn)是提高公共環(huán)境衛(wèi)生。1960-1990年，恰恰是日本經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和向后工業(yè)化轉(zhuǎn)型的階段，廢棄物管制重點(diǎn)是治理有害產(chǎn)業(yè)廢棄物排放、焚燒等帶來(lái)的環(huán)境公害問(wèn)題，優(yōu)化生活環(huán)境。1990-2000年，廢棄物管制重點(diǎn)是創(chuàng)新有害產(chǎn)業(yè)廢棄物處理方法，通過(guò)減容減量的中間處理（脫水、干燥、粉碎等）、有害產(chǎn)業(yè)廢棄物的無(wú)害化處理（廢酸與廢堿中和法、高溫燃燒融化法）、產(chǎn)業(yè)廢棄物的循環(huán)再利用等，大力推進(jìn)廢棄物的再資源化。21世紀(jì)以來(lái)，日本明確提出抑制廢棄物的排放、資源循環(huán)再利用和資源的再生利用（簡(jiǎn)稱3R原則），全面推進(jìn)循環(huán)型社會(huì)建設(shè)。應(yīng)該說(shuō)，日本在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的廢棄物管制過(guò)程中，經(jīng)歷了單一廢棄物處理向廢棄物管理與3R推進(jìn)并重管理的過(guò)程。其中，廢棄物回收轉(zhuǎn)運(yùn)、焚燒的中間處理技術(shù)，以及產(chǎn)業(yè)廢棄物無(wú)害化填埋處理技術(shù)的應(yīng)用與推行，非常值得我國(guó)借鑒與學(xué)習(xí)。

2 高效的城市垃圾回收轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)

日本城市垃圾回收處理廣泛采用“跨區(qū)域管理”模式。即在每一個(gè)中心城市設(shè)有垃圾處理廠，負(fù)責(zé)對(duì)周邊各個(gè)中轉(zhuǎn)站壓縮處理后運(yùn)送過(guò)來(lái)的垃圾進(jìn)行處理（或是運(yùn)輸?shù)教盥裉幚韴?chǎng)，或者運(yùn)輸?shù)嚼贌l(fā)電廠進(jìn)行再資源化處理）。應(yīng)該說(shuō)，中轉(zhuǎn)站技術(shù)在垃圾回收運(yùn)輸中的突出作用就是提高垃圾收集運(yùn)輸作業(yè)效率。因?yàn)椋诔鞘欣鴱U棄物處理的所有環(huán)節(jié)中，收集運(yùn)輸成本所占的比重最高。采用中轉(zhuǎn)站技術(shù)恰恰很好地運(yùn)用了物流系統(tǒng)管理中的“集中化”原理，有效地降低了作業(yè)成本。如圖1所示，如果是每一個(gè)垃圾點(diǎn)將垃圾直接運(yùn)輸?shù)教幚碓O(shè)施的話，其總運(yùn)輸費(fèi)是每一個(gè)垃圾點(diǎn)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)教幚韽S的加總。如果采用中轉(zhuǎn)站這一方式的話，運(yùn)輸總成本等于在中轉(zhuǎn)站所輻射的范圍內(nèi)，每一個(gè)垃圾點(diǎn)短途運(yùn)送到中轉(zhuǎn)站的運(yùn)輸費(fèi)總和，加上中轉(zhuǎn)站自身日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理費(fèi)，再加上從中轉(zhuǎn)站到處理設(shè)施的二次運(yùn)輸費(fèi)。通過(guò)縮短運(yùn)輸線路，優(yōu)化整個(gè)物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從一般管理到集中控制的本質(zhì)飛躍。

圖1 兩種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)方式的運(yùn)輸成本比較示意圖

3 PET瓶的再生資源化技術(shù)與循環(huán)再利用制品技術(shù)

日本對(duì)于即將或者已經(jīng)成為廢棄物的處理原則，是按照抑制發(fā)生-循環(huán)再利用-資源再生利用-熱能回收再利用-安全填埋的順序完成。遵循強(qiáng)化源頭治理理念，日本自20世紀(jì)90年以來(lái)積極貫徹3R政策，各個(gè)利益相關(guān)者遵循法律法規(guī)中規(guī)定的排放與處理基準(zhǔn)進(jìn)行廢棄物管理，國(guó)民環(huán)境意識(shí)提升，最終填埋量大幅度消減。但是根據(jù)2015年公布的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在廢棄物排放總量中，包裝廢棄物占到相當(dāng)大的比重。為此政府在2015年結(jié)合廢棄物減量排放績(jī)效指標(biāo)，將抑制過(guò)剩包裝物進(jìn)入流通環(huán)節(jié)乃至家庭作為管理重點(diǎn)，其中PET瓶的再資源化，成為提升資源循環(huán)資利用、抑制廢棄物排放的突破口。

因此，政府主管部門一方面探討重復(fù)使用容器、容器標(biāo)準(zhǔn)化和容器通用化的可能性，并將上述調(diào)查研究后形成的可行性報(bào)告，提供給地方公共團(tuán)體促進(jìn)地方企業(yè)采納，并且繼續(xù)推進(jìn)廢棄容器循環(huán)使用的研究與示范案例復(fù)制推廣的措施；另一方面從技術(shù)支撐層面，大力推廣PET瓶的再資源化與循環(huán)利用技術(shù)。具體包括：

（1）組建專業(yè)化的分類回收系統(tǒng)。這項(xiàng)工作是由市町村區(qū)域內(nèi)居民自發(fā)形成的公益性組織-集團(tuán)回收即由地方性的公益性組織，把日常生活中排放的可回收再利用的廢棄物，如報(bào)紙、空瓶等進(jìn)行回收，再統(tǒng)一交給專業(yè)回收拆解企業(yè)，自覺(jué)開(kāi)展資源回收公益活動(dòng)的群眾性組織來(lái)完成，首先剔除瓶中的各種雜物，然后將瓶蓋和瓶上的標(biāo)識(shí)撕下，再把瓶子壓扁后集中運(yùn)送交給回收企業(yè)。由于集團(tuán)回收形式大大降低了政府公共管理成本，故許多城市紛紛給予一定財(cái)政援助鼓勵(lì)與扶植。PET瓶進(jìn)入回收企業(yè)后處理的基本流程為：PET瓶堆場(chǎng)-簡(jiǎn)單地拆解—將顏色材質(zhì)不同的PET瓶分別堆放—粗粉碎機(jī)粉碎—細(xì)粉碎機(jī)粉碎—瓶蓋、標(biāo)簽拆分—排水處理裝置（清洗、脫水和PET壓成薄片）。

（2）多種再商品化生產(chǎn)技術(shù)的推廣。在PET瓶再利用的各種用途中，具有創(chuàng)新性的是將PET樹(shù)脂含量高的單獨(dú)挑選出來(lái)，采用先進(jìn)的技術(shù)制造出地毯、襯衫、文具和新的PET瓶（洗滌劑瓶、化妝品瓶）等?；蛘邔⒂袃r(jià)值的、透明的PET塑料瓶篩選出來(lái)，作為樹(shù)脂原料采用。也可以將塑料殘?jiān)洚?dāng)化學(xué)試劑再使用，在污水處理中，能夠很好地起到凈化水質(zhì)的作用。

（3）生產(chǎn)高品質(zhì)再生制品技術(shù)的應(yīng)用。一方面探索從PET瓶中提煉再生樹(shù)脂，生產(chǎn)不褪色的地毯等紡織品；另一方面是將回收洗凈的PET瓶，用高溫溶解后提煉出的再生樹(shù)脂（成分占50%）與化學(xué)成分（占50%），混合制造生產(chǎn)出新型PET瓶投放到飲料市場(chǎng)。應(yīng)該說(shuō)，這類產(chǎn)品比從原油提煉材質(zhì)生產(chǎn)出的制品節(jié)約資源90%，CO2的排放量消減60%。

另外，充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)的作用，將行業(yè)性組織—3R團(tuán)體聯(lián)合會(huì)的自主行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施結(jié)果，定期在中央環(huán)境審議會(huì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)審議會(huì)聯(lián)合會(huì)議上匯報(bào)。并且，為了實(shí)現(xiàn)從廠商綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)，到消費(fèi)者選擇環(huán)保產(chǎn)品消費(fèi)，再到包裝環(huán)保設(shè)計(jì)的一攬子計(jì)劃順利推行，要求容器包裝規(guī)格必須嚴(yán)格執(zhí)行日本國(guó)內(nèi)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該說(shuō)，多項(xiàng)改革措施的出臺(tái)與實(shí)踐形成合力，大大降低了容器包裝廢棄物的排放量。

4 高效的城市發(fā)電技術(shù)與安全的城市垃圾焚燒技術(shù)

眾所周知，日本不僅頒布了《資源有效利用法》（2001年），從法律層面正式規(guī)定和推動(dòng)資源的循環(huán)再利用，而且在實(shí)踐中也為了提升城市垃圾與產(chǎn)業(yè)廢棄物循環(huán)再利用水平采取了很多措施。在諸多措施中，積極推廣與采用廢棄物的中間處理技術(shù)最具特色。

（1）防止公害的城市垃圾高效發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。日本從1960年開(kāi)始推行城市的垃圾焚燒處理，目前已成為世界上為數(shù)不多的具備先進(jìn)焚燒設(shè)施的國(guó)家，全國(guó)設(shè)施總量高達(dá)211個(gè)。其垃圾焚燒爐按照焚燒方式主要包括：機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐，還有把城市垃圾焚燒成碳灰再利用的煤氣化爐（也稱垃圾焚燒氣化爐）。日本在20世紀(jì)60-70年代初期實(shí)施垃圾焚燒處理發(fā)電時(shí)，面對(duì)的多是低卡路里垃圾。但是近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市垃圾呈現(xiàn)種類多樣化、大型化和高卡路里態(tài)勢(shì)。為了適應(yīng)這一變化，通過(guò)多年來(lái)持續(xù)技術(shù)研發(fā)與改造，目前國(guó)內(nèi)70%以上的焚燒設(shè)備都是采用世界上最先進(jìn)的機(jī)械爐排焚燒爐。當(dāng)然在推廣這一技術(shù)的過(guò)程中，為了有效控制一氧化氮排放量，針對(duì)不同熱值垃圾分配不同風(fēng)量的燃燒空氣系統(tǒng)技術(shù)也被廣為應(yīng)用。應(yīng)該說(shuō)，目前日本不僅具有世界上最為先進(jìn)、安全且高性能的尖端環(huán)保技術(shù)，而且能夠最大限度防止公害且具備高效發(fā)電能力的垃圾焚燒爐，在城市垃圾再資源化發(fā)電中廣為采用。

（2）安全的城市垃圾焚燒處理技術(shù)普及。日本在制定城市發(fā)展規(guī)劃時(shí)，一般是依據(jù)商圈和住宅布局配置垃圾焚燒爐。在焚燒爐的各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)中，都市垃圾焚燒技術(shù)是最值得信賴的。這類焚燒爐在興建之初，也曾出現(xiàn)許多“鄰避沖突”事件。為此，政府采取聽(tīng)證會(huì)、科普宣傳和一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)却胧┖婉v地周邊民眾進(jìn)行協(xié)商，商討在干凈整潔的城市或居民住宅區(qū)內(nèi)興建垃圾焚燒設(shè)施，最終獲得民眾的認(rèn)可。例如日本東京就是一個(gè)商圈與住宅空間布局交錯(cuò)的城市。2001年8月在城市住宅高密度的城街中心，澀谷車站附近興建了一座垃圾焚燒處理廠，處理能力達(dá)到200t/d，同時(shí)還配置了能夠有效防止有害氣體（如NOx、Sox和二惡英等）排放的公害防治高新技術(shù)設(shè)備。應(yīng)該說(shuō)位于澀谷地段的這座垃圾焚燒處理廠，在東京都內(nèi)屬于規(guī)模比較小的，焚燒爐采用的是“旋回流化床垃圾焚燒爐”，整個(gè)操作是依托中控室的電腦智能操作完成。這一先進(jìn)技術(shù)的推廣與應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙塵和余熱的充分利用，降低了對(duì)大氣環(huán)境的污染，同時(shí)還利用氣渦輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，最大發(fā)電功率達(dá)到4 200kw。并將多余電能轉(zhuǎn)賣給東京電力股份有限公司，取得政府、投資方、民眾各方利益相關(guān)者共贏的效果。

5 積極采用新型環(huán)保技術(shù)，解決二惡英帶來(lái)的環(huán)境污染

眾所周知，城市垃圾在焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SOx、HCI、NOx、粉塵以及二惡英類有害氣體，并形成環(huán)境公害。究其原因主要是由于垃圾未獲得充分燃燒，所以最根本的應(yīng)對(duì)措施就是讓垃圾在焚燒爐內(nèi)獲得充分燃燒，從爐內(nèi)就抑制二惡英類物質(zhì)的生成。日本探索官民協(xié)同推進(jìn)路徑，通過(guò)各項(xiàng)應(yīng)對(duì)技術(shù)以及設(shè)施運(yùn)行管理措施的出臺(tái)與實(shí)施，很好地遏制了大氣污染問(wèn)題。具體包括：

（1）實(shí)施產(chǎn)官學(xué)一體化的市場(chǎng)調(diào)查研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)。自1983年不斷見(jiàn)諸于新聞報(bào)道的二惡英類化合物事件以來(lái)，政府組織專門機(jī)構(gòu)開(kāi)展二惡英類在環(huán)境中的演變動(dòng)態(tài)和對(duì)健康影響的評(píng)估，以及對(duì)生物生長(zhǎng)帶來(lái)影響的市場(chǎng)調(diào)查與研究。同時(shí)大力研制與開(kāi)發(fā)廢棄物安全焚燒技術(shù)、污染土壤凈化技術(shù)、二惡英類化合物無(wú)害化分解技術(shù)和簡(jiǎn)單測(cè)定技術(shù)等。

（2）強(qiáng)制實(shí)施有害氣體排放管制。自1997年以來(lái)，召開(kāi)了一系列消減垃圾焚燒過(guò)程中副屬物二惡英類的學(xué)術(shù)研討會(huì)，并匯總“防止垃圾處理副屬物二惡英類發(fā)生指南”、《大氣污染防治法》和《廢棄物處理法》（修訂版）等立法與規(guī)定，對(duì)焚燒爐中排放出的粉煤灰中夾帶的二惡英類化合物實(shí)施強(qiáng)制性管控。在1993年3月召開(kāi)的應(yīng)對(duì)二惡英類對(duì)策部長(zhǎng)會(huì)議中，制定了“防范二惡英類物質(zhì)對(duì)策基本綱要”，該綱要出臺(tái)了一系列大幅消減二惡英類排放量的措施。1999年為了防止二惡英類以及其他有害氣體對(duì)環(huán)境污染，又制定了《二惡英類管制特別措施法》。該法律制定了二惡英排放管控標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)針對(duì)污染土壤問(wèn)題也制定了相應(yīng)對(duì)策。

（3）采取氣體冷卻法抑制二惡英再合成。主要是通過(guò)袋裝過(guò)濾器將冷卻后的氣體過(guò)濾，從而將包括粉塵在內(nèi)的二惡英類有害物質(zhì)徹底根除。同時(shí)，開(kāi)發(fā)吸附排放氣體二惡英的活性炭和能夠進(jìn)行分解的催化劑。將這些成熟技術(shù)與管理標(biāo)準(zhǔn)，有計(jì)劃有步驟地在新修建和原有焚燒處理廠技術(shù)改造中推進(jìn)。

（4）對(duì)全國(guó)城市大中小各類焚燒爐開(kāi)展技術(shù)改造升級(jí)工作。通過(guò)推廣抑制二惡英等有害氣體排放技術(shù)、消減酸性氣體和粉煤灰再利用等技術(shù)，不僅大大提高了機(jī)械爐排焚燒爐整體功能，而且從應(yīng)對(duì)控制溫室效應(yīng)、謀求高效的廢棄物余熱發(fā)電技術(shù)視角出發(fā)，更新改造后的新型垃圾焚燒爐具備垃圾燃燒更為充分、垃圾填充量的可控性和定量化、能夠?qū)C(jī)械爐排焚燒爐有效冷卻、焚燒爐壁的耐火性能提高、粉煤灰資源化再處理和焚燒爐運(yùn)行管理控制的智能化等優(yōu)點(diǎn)。日本通過(guò)多管齊下的措施，全國(guó)的二惡英排放量從1997年的約8 000g.TEQ,降低到2011年的80g.TEQ，2011年與1997年相比減少了約99%。

6 安全完備的產(chǎn)業(yè)廢棄物無(wú)害化處理技術(shù)

廢棄物安全處理屬于產(chǎn)業(yè)鏈末端的管理。管理的對(duì)象主要是產(chǎn)業(yè)廢棄物中無(wú)法回收再利用必須實(shí)施安全填埋處理的廢棄物。日本產(chǎn)業(yè)廢棄物處理方法多樣化，特別是針對(duì)有害產(chǎn)業(yè)廢棄物處理不僅有減容減量的中間處理（脫水、干燥、粉碎等）、有害產(chǎn)業(yè)廢棄物的無(wú)害化處理（廢酸與廢堿中和法、高溫燃燒融化法）、產(chǎn)業(yè)廢棄物的循環(huán)再利用（按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分類篩選法）等，但最具特色的是推行有害產(chǎn)業(yè)廢棄物的無(wú)害化安全處理模式。

日本為了能夠?qū)π阅?、形狀各異的有害廢棄物實(shí)施安全填埋處理，規(guī)定企業(yè)必須采取穩(wěn)定型填埋場(chǎng)、管理型填埋場(chǎng)和隔離型填埋場(chǎng)等三種填埋處理方式。其中，隔離型填埋場(chǎng)管理的主要是特定固體有害廢棄物，即將經(jīng)過(guò)熔析精煉后產(chǎn)生的對(duì)人類健康有害重金屬進(jìn)行安全填埋處理。這種填埋場(chǎng)的最大特點(diǎn)就是確保有害物質(zhì)不會(huì)泄露，同時(shí)雨水也不能滲入或外溢；管理型填埋場(chǎng)主要是針對(duì)特定固定有害廢棄物以外的有可能對(duì)公共水域或者地下水造成污染，并引發(fā)惡臭、蚊蟲(chóng)、地下瓦斯爆炸等問(wèn)題發(fā)生，且對(duì)生活環(huán)境造成惡劣影響的廢棄物實(shí)施填埋處理。這種填埋場(chǎng)特點(diǎn)在于，填埋過(guò)程中設(shè)置了隔水層裝置，能夠?qū)B漏出來(lái)的液體進(jìn)行完全回收；穩(wěn)定型填埋場(chǎng)主要是處理產(chǎn)業(yè)廢棄物中的金屬?gòu)U料、廢塑料、玻璃、廢陶瓷和橡膠廢料這五類危害性較低廢棄物。該類型填埋場(chǎng)的主要特點(diǎn)在于，這五類產(chǎn)業(yè)廢棄物危害性較低，所以在填埋過(guò)程中不設(shè)置隔水層裝置，不進(jìn)行浸出液收集與處理。

綜上所述，日本從技術(shù)層面，一方面最大限度地抑制廢棄物的產(chǎn)生，另一方面對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的廢棄物，通過(guò)多樣化的中間處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)再循環(huán)使用與再生利用。期望依托先進(jìn)的廢棄物處理與再資源化技術(shù)，穩(wěn)步向循環(huán)型社會(huì)這一目標(biāo)推進(jìn)。