前言
有人生活的地方就有垃圾的產(chǎn)生。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模不斷擴(kuò)大、人口高度集中、人民的消費(fèi)水平的提高,城市垃圾量一直在不斷地增加,垃圾處理和處置的矛盾日益突出,城市生活垃圾已成為世界性的一大環(huán)境問題。
在上個(gè)世紀(jì)六十年代以來,由于垃圾問題的日益突出,各國均投入了大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行垃圾處理和處置技術(shù)的研究,并取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。目前被廣泛應(yīng)用的處理處置方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和高溫堆肥等。由于科技的快速發(fā)展,這些方法日臻完善,但如何在這些方法中選擇出適合不同城市(地區(qū))情況的處理方案還有許多問題需要探討和研究。本文就是作者結(jié)合在北京市德國贈款垃圾處理項(xiàng)目中多年的工作經(jīng)驗(yàn),對城市生活垃圾處理方案的選擇進(jìn)行的一些探討。希望能夠?yàn)檫M(jìn)行城市垃圾處理方案選擇提供一個(gè)較宏觀的啟發(fā)。
方案選擇的因素分析
在城市生活垃圾處理方案選擇中應(yīng)考慮五個(gè)方面的因素:1、城市(地區(qū))概況因素;2、技術(shù)因素;3、經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)因素; 4、環(huán)境因素;5、法律、政策因素。在每次進(jìn)行方案選擇之前都應(yīng)對這五個(gè)因素進(jìn)行全面、詳細(xì)的調(diào)查、分析和評價(jià),并在此基礎(chǔ)上選擇出最適宜本地區(qū)情況的方案。
一、城市概況評價(jià)
城市概況評價(jià)包括:城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查和城市垃圾狀況調(diào)查兩方面。
1. 城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查
城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查應(yīng)針對以下幾方面展開:自然環(huán)境條件(地形、氣候、地質(zhì)和水文等)、城區(qū)的分布情況、人口的分布和密度、人口的預(yù)測和城市發(fā)展預(yù)測,以及存在的環(huán)境問題等。
以上的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對以后處理方案的選擇具有重要的作用。例如:城市垃圾處理設(shè)施的布局應(yīng)根據(jù)城市風(fēng)向、地表和地下水的流向盡量布置在城市下風(fēng)和下水地區(qū),這樣可以減少處理設(shè)施對城市環(huán)境的影響。另外,垃圾衛(wèi)生填埋場的選址應(yīng)考慮場區(qū)的地質(zhì)狀況。
2. 城市垃圾狀況調(diào)查
通過對城市垃圾狀況的分析,我們可以初步確定選擇衛(wèi)生填埋、焚燒還是高溫堆肥處理方式,以及處理場的處理規(guī)模。
垃圾狀況分析首先應(yīng)對原有的垃圾資料進(jìn)行評估。每個(gè)城市或地區(qū)在建立垃圾處理系統(tǒng)之前往往都沒有建立完善的垃圾稱重系統(tǒng),垃圾的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都是通過垃圾收集車的車載量進(jìn)行估算的。這些數(shù)據(jù)會有一定的誤差。以北京市為例1992年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示全市垃圾總產(chǎn)量為430萬噸,這樣可以計(jì)算出每天人均垃圾產(chǎn)量為2公斤,這個(gè)數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與北京相似的其他亞洲城市的垃圾產(chǎn)生率,經(jīng)過調(diào)查最終確定的人均垃圾產(chǎn)量僅為0.78公斤,所以對原有垃圾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整是非常有必要的。
對原有垃圾產(chǎn)量數(shù)據(jù)調(diào)整的方法是對使用中的各型垃圾收集車輛進(jìn)行一定數(shù)量的抽查稱重,確定出每種類型車輛的實(shí)際車載量,并且同時(shí)調(diào)查各堆放場中各型垃圾收集車每天的清運(yùn)垃圾的趟數(shù),從而得出垃圾實(shí)際產(chǎn)量,再根據(jù)一年中垃圾產(chǎn)量變化規(guī)律求出調(diào)整后的垃圾產(chǎn)量。
除了了解垃圾產(chǎn)量和人均垃圾產(chǎn)量外,對垃圾成分的調(diào)查也是非常重要的。一般情況下都要進(jìn)行為期一年或更長的垃圾成分調(diào)查。
垃圾調(diào)查首先應(yīng)確定采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)的選擇應(yīng)具有代表性和穩(wěn)定性。同時(shí)根據(jù)該地區(qū)人口和主要功能區(qū)類型確定采樣的點(diǎn)位和采樣點(diǎn)數(shù)量。
垃圾調(diào)查時(shí)應(yīng)采用連續(xù)采樣,即每天無論發(fā)生什么情況都要進(jìn)行采樣。由于垃圾成分的復(fù)雜性,每次采樣5-10立方米的垃圾。除對樣品垃圾進(jìn)行分類和稱重外,還要對垃圾的物理成分和物理性質(zhì)進(jìn)行分析。具體的分析方法可參考建設(shè)部于1995年發(fā)布的城鎮(zhèn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):《CJ/T3039-95 城市生活垃圾采樣和物理分析方法》。
在較準(zhǔn)確的估算出現(xiàn)有垃圾產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,還要對未來的垃圾產(chǎn)量作出一個(gè)預(yù)測。預(yù)測時(shí)應(yīng)考慮三個(gè)對未來發(fā)展具有影響的因素:
、湃丝谠鲩L量的預(yù)測;
、平(jīng)濟(jì)增長和消費(fèi)類型的變化;
、琴Y源回收和垃圾減量法規(guī)、政策的發(fā)展。
垃圾調(diào)查的結(jié)果是垃圾處理設(shè)施方案選擇的基礎(chǔ)和成敗的關(guān)鍵,如果這一階段的數(shù)據(jù)偏差過大,在處理設(shè)施建成后,將會出現(xiàn)垃圾進(jìn)量不足或不能滿足本地區(qū)所有垃圾處理的情況,這樣的方案選擇就是失敗的。所以建議在進(jìn)行垃圾處理設(shè)施建設(shè)之前一定要投入一定的人力、物力和財(cái)力對本地區(qū)垃圾狀況進(jìn)行詳盡的調(diào)查。
二、技術(shù)評價(jià)
城市生活垃圾處理最終都要達(dá)到減量化、無害化和資源化的目的。垃圾處理方式主要有:衛(wèi)生填埋、焚燒和高溫堆肥三種。
1. 垃圾衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋是垃圾的最終處置方法,由于無論采用何種垃圾處理方法,最終都會產(chǎn)生一些殘?jiān)枰右蕴幚,所以垃圾衛(wèi)生填埋場是垃圾處理方案中必不可少的。垃圾衛(wèi)生填埋場必須具有防止對地下水、大氣及周圍環(huán)境污染的設(shè)施,如底部襯層處理、沼氣收集、垃圾滲瀝液及污水處理等設(shè)施。衛(wèi)生填埋場底部襯層的防滲系數(shù)必須小于10-7cm/s.垃圾衛(wèi)生填埋的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用較低,缺點(diǎn)是大量占用土地。
2. 垃圾焚燒
焚燒是一種城市垃圾的高溫?zé)崽幚?a title="工藝" href="http://r9l2pg.cn/web/zhuanyeziliao/gongyi/" target="_blank" class="bule">工藝。垃圾焚燒具有使垃圾高度減量、無害化和可以供熱、發(fā)電等優(yōu)點(diǎn),但垃圾焚燒需要的一次性投資比較高,同時(shí)焚燒尾氣的二次污染處理工藝復(fù)雜,操作和控制的技術(shù)要求高。這種方法比較適用于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),垃圾熱值較高,土地較少的地區(qū)。
3. 垃圾高溫堆肥
垃圾高溫堆肥是指在一定的溫度下,對垃圾進(jìn)行發(fā)酵、生物分解,使垃圾達(dá)到無害化的方法。這種方法比較簡單,投資少,并且可以做到垃圾資源化,所以比較受歡迎。但垃圾堆肥的問題是進(jìn)場垃圾成分需要控制,否則堆肥產(chǎn)品質(zhì)量將非常難以把握。垃圾堆肥產(chǎn)品銷售也需要有較好的市場機(jī)制配合。垃圾堆肥比較適宜垃圾成分中有機(jī)質(zhì)含量較高的地區(qū)。
如果垃圾處理設(shè)施距城市的距離較遠(yuǎn),在處理系統(tǒng)中應(yīng)考慮加入垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,這樣會比直接由垃圾收集車運(yùn)輸?shù)某杀窘档驮S多。
在沒有實(shí)施垃圾源頭分類回收的城市(地區(qū)),通過在轉(zhuǎn)運(yùn)站建立分選設(shè)備和采用人工分揀工位,可以實(shí)現(xiàn)資源的回收和再利用(比如分揀出鐵、鋁制品、塑料、玻璃瓶等),減少后段垃圾處理量(比如從可堆肥和可焚燒原料中分離出灰土、磚石等),充分利用垃圾成分(比如將分離出的灰土送到填埋場作為覆蓋土)。
城市生活垃圾無害化處理工藝路線選擇應(yīng)從本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況、自然地理情況以及生活垃圾的組成、熱值和有機(jī)質(zhì)含量等方面綜合考慮。比較典型的垃圾處理工藝路線有四種:
、呸D(zhuǎn)運(yùn)+衛(wèi)生填埋
、妻D(zhuǎn)運(yùn)+焚燒+衛(wèi)生填埋
⑶轉(zhuǎn)運(yùn)+堆肥+衛(wèi)生填埋
、绒D(zhuǎn)運(yùn)+焚燒+堆肥+衛(wèi)生填埋
三、經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)評價(jià)
由于對垃圾處理的管理通常不是從產(chǎn)品銷售中獲取收入,而是從公共資金和/或通過公共收費(fèi)制度籌措資金,所以用傳統(tǒng)的商業(yè)項(xiàng)目投資標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)評價(jià)是不夠的,應(yīng)以客觀全面的態(tài)度對待,不僅看到它的工程經(jīng)濟(jì)效益,也要看到環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。
就環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的項(xiàng)目而言,分財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行評估相當(dāng)于全面決策過程。然而,還必須考慮技術(shù)、環(huán)境和組織機(jī)構(gòu)等方面因素的影響,它們往往同財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上所考慮的問題是相互對立的。建立新的垃圾管理體系,將大大改善衛(wèi)生狀況,減少環(huán)境污染。同時(shí),往往造成處理成本上漲,而新設(shè)施所帶來的好處主要是無形的,很難從財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上補(bǔ)償。
對于公共部門的低收益項(xiàng)目,世界銀行、德國復(fù)興信貸銀行和其它金融機(jī)構(gòu)建議采用平均增量成本(動態(tài)單位成本)的方法進(jìn)行評估。通過合理假設(shè)和一些限定條件把成本與同一時(shí)間內(nèi)項(xiàng)目的處理量聯(lián)系起來,再通過對每個(gè)備選方案以及延續(xù)現(xiàn)狀的平均增量成本進(jìn)行比較,確定最小成本的方案。
在取得不同方案的平均增量成本后,就可以與其技術(shù)性能和環(huán)境影響一起做綜合評價(jià),從而確定實(shí)施方案。
垃圾物理成分:
有機(jī)物 塵土 紙 塑料、橡膠 金屬 玻璃 其他
垃圾物理性質(zhì):
容重 含水率 熱值 灼燒失重
在較準(zhǔn)確的估算出現(xiàn)有垃圾產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,還要對未來的垃圾產(chǎn)量作出一個(gè)預(yù)測。預(yù)測時(shí)應(yīng)考慮三個(gè)對未來發(fā)展具有影響的因素:
、湃丝谠鲩L量的預(yù)測;
⑵經(jīng)濟(jì)增長和消費(fèi)類型的變化;
⑶資源回收和垃圾減量法規(guī)、政策的發(fā)展。
垃圾調(diào)查的結(jié)果是垃圾處理設(shè)施方案選擇的基礎(chǔ)和成敗的關(guān)鍵,如果這一階段的數(shù)據(jù)偏差過大,在處理設(shè)施建成后,將會出現(xiàn)垃圾進(jìn)量不足或不能滿足本地區(qū)所有垃圾處理的情況,這樣的方案選擇就是失敗的。所以建議在進(jìn)行垃圾處理設(shè)施建設(shè)之前一定要投入一定的人力、物力和財(cái)力對本地區(qū)垃圾狀況進(jìn)行詳盡的調(diào)查。
城市生活垃圾處理最終都要達(dá)到減量化、無害化和資源化的目的。垃圾處理方式主要有:衛(wèi)生填埋、焚燒和高溫堆肥三種。
1. 垃圾衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋是垃圾的最終處置方法,由于無論采用何種垃圾處理方法,最終都會產(chǎn)生一些殘?jiān)枰右蕴幚,所以垃圾衛(wèi)生填埋場是垃圾處理方案中必不可少的。垃圾衛(wèi)生填埋場必須具有防止對地下水、大氣及周圍環(huán)境污染的設(shè)施,如底部襯層處理、沼氣收集、垃圾滲瀝液及污水處理等設(shè)施。衛(wèi)生填埋場底部襯層的防滲系數(shù)必須小于10-7cm/s.垃圾衛(wèi)生填埋的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用較低,缺點(diǎn)是大量占用土地。
2. 垃圾焚燒
焚燒是一種城市垃圾的高溫?zé)崽幚砉に。垃圾焚燒具有使垃圾高度減量、無害化和可以供熱、發(fā)電等優(yōu)點(diǎn),但垃圾焚燒需要的一次性投資比較高,同時(shí)焚燒尾氣的二次污染處理工藝復(fù)雜,操作和控制的技術(shù)要求高。這種方法比較適用于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),垃圾熱值較高,土地較少的地區(qū)。
3. 垃圾高溫堆肥
垃圾高溫堆肥是指在一定的溫度下,對垃圾進(jìn)行發(fā)酵、生物分解,使垃圾達(dá)到無害化的方法。這種方法比較簡單,投資少,并且可以做到垃圾資源化,所以比較受歡迎。但垃圾堆肥的問題是進(jìn)場垃圾成分需要控制,否則堆肥產(chǎn)品質(zhì)量將非常難以把握。垃圾堆肥產(chǎn)品銷售也需要有較好的市場機(jī)制配合。垃圾堆肥比較適宜垃圾成分中有機(jī)質(zhì)含量較高的地區(qū)。
如果垃圾處理設(shè)施距城市的距離較遠(yuǎn),在處理系統(tǒng)中應(yīng)考慮加入垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,這樣會比直接由垃圾收集車運(yùn)輸?shù)某杀窘档驮S多。
在沒有實(shí)施垃圾源頭分類回收的城市(地區(qū)),通過在轉(zhuǎn)運(yùn)站建立分選設(shè)備和采用人工分揀工位,可以實(shí)現(xiàn)資源的回收和再利用(比如分揀出鐵、鋁制品、塑料、玻璃瓶等),減少后段垃圾處理量(比如從可堆肥和可焚燒原料中分離出灰土、磚石等),充分利用垃圾成分(比如將分離出的灰土送到填埋場作為覆蓋土)。
城市生活垃圾無害化處理工藝路線選擇應(yīng)從本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況、自然地理情況以及生活垃圾的組成、熱值和有機(jī)質(zhì)含量等方面綜合考慮。比較典型的垃圾處理工藝路線有四種:
、呸D(zhuǎn)運(yùn)+衛(wèi)生填埋
、妻D(zhuǎn)運(yùn)+焚燒+衛(wèi)生填埋
、寝D(zhuǎn)運(yùn)+堆肥+衛(wèi)生填埋
、绒D(zhuǎn)運(yùn)+焚燒+堆肥+衛(wèi)生填埋
由于對垃圾處理的管理通常不是從產(chǎn)品銷售中獲取收入,而是從公共資金和/或通過公共收費(fèi)制度籌措資金,所以用傳統(tǒng)的商業(yè)項(xiàng)目投資標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)評價(jià)是不夠的,應(yīng)以客觀全面的態(tài)度對待,不僅看到它的工程經(jīng)濟(jì)效益,也要看到環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。
就環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的項(xiàng)目而言,分財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行評估相當(dāng)于全面決策過程。然而,還必須考慮技術(shù)、環(huán)境和組織機(jī)構(gòu)等方面因素的影響,它們往往同財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上所考慮的問題是相互對立的。建立新的垃圾管理體系,將大大改善衛(wèi)生狀況,減少環(huán)境污染。同時(shí),往往造成處理成本上漲,而新設(shè)施所帶來的好處主要是無形的,很難從財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上補(bǔ)償。
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