我國城市垃圾處置決策新探
摘要:中國城市垃圾的研究和處置已取得一定進(jìn)展,但垃圾危害依然嚴(yán)重,已對人民健康造成日益嚴(yán)重的威脅。城市垃圾綜合處理的決策勢在必行。
關(guān)鍵詞:城市;垃圾;處置;決策
前言
從垃圾的成分和對它的態(tài)度到處理方法,都反映出一個國家和民族的素養(yǎng)及其科學(xué)發(fā)展的水平。對垃圾的泛濫成災(zāi)熟視無睹,不懂得對它的處理和利用。被認(rèn)為是原始氏族;能將垃圾分離出玻璃,制成肥料和水泥反映出這一地區(qū)已擁有先進(jìn)技術(shù),屬發(fā)展中國家;垃圾堆中的成分從以煤渣、污物為主變?yōu)橐耘f車輪、廢金屬、水泥建筑殘片為主,又能將垃圾綜合利用,這樣的國家必定進(jìn)入科學(xué)與經(jīng)濟(jì)繁榮時期;舊汽車和被淘汰的電視機(jī)、電子設(shè)備在垃圾堆中增多,對垃圾的處理已納入工業(yè)和科學(xué)規(guī)劃,標(biāo)志著這個國家的科學(xué)文化已進(jìn)入全盛時期。
1 垃圾圍城拉響了垃圾危害的警鐘
據(jù)統(tǒng)計我國城市生活垃圾人均年產(chǎn)量為450多公斤。全年總量超過1.5億噸,年產(chǎn)工業(yè)固體廢棄物5.7億噸,占地60多萬畝。并以每年8~10%的速度增長。進(jìn)入新世紀(jì)就拉響了垃圾危害的警鐘,全國600多座城市有300多座處在垃圾包圍之中,僅北京市每天就產(chǎn)生1.3萬噸垃圾[1]。每年用于垃圾清運的費用就達(dá)5個億!每年全國還有幾千萬噸垃圾不能及時清運,垃圾堆存量超過66億噸[2],使25萬畝良田受污染,給全國各大水系和飲用水受到不同程度的污染,已對城鎮(zhèn)居民的健康造成日益嚴(yán)重的威脅,有的已成公害。
2 我國城市垃圾處理現(xiàn)狀
目前我國建立城市垃圾處理場已有1000多座,但處理能力與處理量卻較小,除無錫、大慶等中小城市建立日處理量約1000噸的中、小型試驗性垃圾處理廠和北京博朗公司研制的BPY技術(shù)[3]在進(jìn)行試驗推廣外,絕大多數(shù)大、中、小城市的生活垃圾基本上仍采用較為原始的“搬家政策”即垃圾填坑堆山法,這不僅污染水源,破壞生態(tài),老鼠為患,滋生病菌,傳播疾病,而且這種處理方法還使每年因而丟失經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)250億元的再生資源[2]。
3 制訂城市垃圾處置決策方案
3.1制定法規(guī),實行“強(qiáng)制性”管理的政策
3.1.1制定“城市垃圾固體廢棄物處置法”
要像制定“水法”、“大氣法”、“森林法”的程序制定“城市垃圾固體廢棄物處置法”。并設(shè)立國家或地方環(huán)保局公檢法一體化的專門機(jī)構(gòu),以確保國家和地方各種環(huán)保法規(guī)能夠真正得到嚴(yán)肅貫徹實施。要把城市垃圾處置納入城市建設(shè)總體規(guī)劃,綜合整治城市的重要內(nèi)容來抓,要使垃圾從產(chǎn)生、收集、清運、處理到回收利用都能銜接配套,落到實處。
3.1.2制定對城市垃圾資源化政策
利用財政手段發(fā)展垃圾資源化產(chǎn)業(yè),對城市垃圾廢棄物處置的企業(yè)提供優(yōu)惠貸款和實行減稅政策;對環(huán)保與公檢法一體化部門實行工資獎金與管理掛鉤政策;對垃圾和固體廢棄物處置進(jìn)行的科學(xué)研究及成果推廣實行優(yōu)先投資和獎勵政策;提高國家自然科學(xué)基金,及各省、市科技廳優(yōu)先對城市垃圾及固體廢棄物研究課題立項的比例。由于垃圾及固體廢棄物數(shù)量增多和成分日趨復(fù)雜,垃圾場日益枯竭,時有發(fā)生毀田當(dāng)垃圾坑事件,所以變垃圾消極處理為積極發(fā)展垃圾資源化產(chǎn)業(yè),是節(jié)約資源,開發(fā)資源,保護(hù)生態(tài),防止“都市沙漠化”的有效途徑。
3.1.3逐步建立完善的垃圾集裝清運輸送體系
(1)、對擴(kuò)建、新建的城市,要求把城市生活垃圾與固體廢棄物與糞便集裝、清運、處理系統(tǒng)作為城市規(guī)劃、新建、改建、擴(kuò)建工程的關(guān)鍵審批項目。
(2)、對現(xiàn)代化城市建設(shè),要求把發(fā)展管道輸送垃圾技術(shù)納入給排水、管道煤氣同等重要的工程項目進(jìn)行設(shè)計、施工。當(dāng)前人們對于高速公路、高架路、立交橋等象征現(xiàn)代化城市建設(shè)的熱點遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對于城市大氣凈化,污水處理與垃圾的清運和處理,殊不知現(xiàn)代化城市功能越來越復(fù)雜,其中一個重要功能就是要建立生產(chǎn)、生活廢物和污物完善的處理體系,使城市環(huán)境優(yōu)化成為一個與外界不斷循環(huán)交換,在內(nèi)部不斷進(jìn)行自凈,能源流、物質(zhì)流、信息流暢通,充滿生機(jī)的現(xiàn)代化城市體系。
(3)、對于老城市或舊城區(qū)要取消垃圾桶,建立垃圾定時排放、上門收垃圾的政策。上門收垃圾,對于老城市或舊城區(qū)來說,是一個艱難又必然的選擇。各省、市環(huán)衛(wèi)局要在充分調(diào)研基礎(chǔ)上,制訂實施細(xì)則,擬訂收費標(biāo)準(zhǔn),制定確保上門收垃圾及中轉(zhuǎn)清運、分揀處理資源化的配套社會服務(wù)得以貫徹實施。
實現(xiàn)上門收垃圾有償報務(wù),有利于增強(qiáng)市民環(huán)境意識,緩解環(huán)衛(wèi)資源緊缺和創(chuàng)建衛(wèi)生城市等方面優(yōu)越性。
(4)、居民實行用袋分裝垃圾,是實現(xiàn)垃圾資源化的重要措施,這方面要學(xué)習(xí)巴黎市政府為市民配備5個垃圾箱:黃色蓋的用于收集紙質(zhì)包裝和各類廢紙;紅色的用于收集塑料、橡膠;藍(lán)色的用于收集金屬和玻璃制品;綠色的用于收集食物、果皮等有機(jī)物;棕色的用于收集水泥建筑殘片等。由于采取了發(fā)動居民進(jìn)行分揀袋裝收集的方法,使巴黎年產(chǎn)120萬噸生活垃圾實現(xiàn)資源化。
(5)、發(fā)展管道氣流輸送垃圾新技術(shù),這是現(xiàn)代化城市建設(shè)的標(biāo)志之一,對于現(xiàn)代化的高層住宅建筑,要同時將垃圾管道、給排水管道、煤氣管道列入建筑設(shè)計、施工工程之中。
管道氣流輸送垃圾系統(tǒng)包括有倒垃圾的豎道、管道干線、旋風(fēng)分離器、空氣過濾器和消聲器等主要部件;驹硎怯山ㄖ镓Q道排入的垃圾受重力作用自動通過豎道底部閥門,因為整個系統(tǒng)處于閉密,由風(fēng)機(jī)造成的負(fù)壓之下,垃圾被吸入主干管道,沿干線經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離后進(jìn)入垃圾分揀裝置[4-6]。
(6)、在公園、廣場、文化古跡、風(fēng)景名勝游人眾多的地段設(shè)立別開生面的垃圾箱。請別具匠心的設(shè)計師設(shè)計瓜皮果核、包裝廢紙、塑瓶拉罐、食品纖維分別投入垃圾時,會唱歌,會向您道謝和致意并會使您愉快的垃圾箱,這是有效保持公園、廣場、風(fēng)景名勝區(qū)潔凈的有效方法。
(7)、普及環(huán)境與生態(tài)科學(xué)知識,提高全民族環(huán)境意識,在大、中、小學(xué)各類學(xué)校開設(shè)環(huán)境保護(hù)必修課,要使公民認(rèn)識保護(hù)森林,保護(hù)環(huán)境,持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。對垃圾的態(tài)度及對其處置的水平是象征國家興衰、歷史榮辱,民族素質(zhì),城市文明的標(biāo)志。
4 從國情出發(fā)研制城市垃圾處理新工藝技術(shù)
4.1建立垃圾資源化工廠
將分揀出的金屬、塑料、纖維、玻璃、廢紙等作原料,分送到各類加工廠,將垃圾變?yōu)閷殹?/p>
4.2建立二次發(fā)酵垃圾處理場
這種高溫好氧和低溫厭氧二次發(fā)酵工藝過程包括:前處理、主發(fā)酵、后發(fā)酵和后主處理等主要階段[7]。
(1)、前處理:將初步分揀的垃圾提升到三層高的廢品回收樓,再通過揀選機(jī),將分離出的紡織品、廢紙、塑料、有色金屬和橡膠等通過滑槽落到裝在二樓的傳送帶上,以便分送給一層打包,送到各類加工廠作原料;揀選帶上的廢料繼續(xù)通過磁選機(jī)分離出黑色金屬,然后落到下方的傳送帶上送至打包機(jī)打包;通過分揀機(jī)分離出非堆肥性物質(zhì)后,剩余物料被輸送到主發(fā)酵槽(池)。
(2)、主發(fā)酵:經(jīng)分揀后的垃圾與糞便或生活污水混合,調(diào)節(jié)含水率40~60°C;C/N=20:1~25:1;pH=5.5~8.0。氮是形成霉蛋白所必須的氮源。含水率是調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度和氧氣的機(jī)制。當(dāng)含水率占物料濕度的50~60%時為最佳條件。水分過多會使堆肥變成致密,透氣性差,會提早厭氧過程而產(chǎn)生惡臭,所以發(fā)酵池的設(shè)計還應(yīng)該設(shè)置送風(fēng)和排氣裝置;水分過少則物料中心部分會達(dá)到很高的溫度,使發(fā)酵成熟不均。含水率過高或過低都會降低分解速率 [8]。
主發(fā)酵在對數(shù)生長期中將垃圾中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物分解成CO2和H2O,同時放出熱能使溫度高達(dá)50~70°C,將病源菌殺死而使其無害化。主發(fā)酵一般維持3~8天。
(3)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵):是進(jìn)一步將纖維素、木質(zhì)素等在好氧發(fā)酵中難降解的有機(jī)物分解成腐殖酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物和無機(jī)物,使堆肥熟化,二次發(fā)酵按垃圾與糞便3:1比例混合,表面用土壓實,厭氧發(fā)酵溫度一般不超過45°C,發(fā)酵時間較長,約需18~25天,分為二個階段,即產(chǎn)酸階段和產(chǎn)氣階段。
產(chǎn)酸階段:產(chǎn)酸菌將纖維素水解成單糖;蛋白質(zhì)水解成肽和氨基酸;脂肪水解成丙醇和脂肪酸。水解最終產(chǎn)物包括甲、乙、丙、丁酸,還有少量醇類,并產(chǎn)生CO2等氣體。
(4)、后處理:經(jīng)二次發(fā)酵后已熟化(無害化)的垃圾還需作最后分離,除去在前處理中未完全除去的玻璃、陶瓷、金屬等無機(jī)物顆粒等通過旋轉(zhuǎn)篩、磁選機(jī)、風(fēng)力篩選機(jī)等把雜質(zhì)進(jìn)一步分離出去[9]。
這種二次發(fā)酵將垃圾變?yōu)楦惩,既是土壤的改良劑,又是一種肥效高的有機(jī)肥料,據(jù)報道[8]其肥效大約為:N7.33%,P2O50.83%, K2O0.36%,腐殖質(zhì)53.7%,Ca5.61%,F(xiàn)e2.1%,Zn285ppm,Pb575ppm,Cu65ppm,Cd5ppm。但必須指出不同城市不同時期的生活垃圾成分會有所不同。因此在評價所謂“無害化”時,應(yīng)當(dāng)實事求是地考慮到它對于環(huán)境污染以及微量元素在作物中可能積累的數(shù)量。長期單一施用垃圾堆肥是應(yīng)受到限制的,但毋容置疑,垃圾堆肥對荒山、沙灘、鹽堿地的土壤改良是有價值的[10]。
4.3利用垃圾制取沼氣
這是一種既能恢復(fù)生態(tài),使土地還原再生,又將垃圾變?yōu)檎託獾姆椒ā_x制磚窯、采石場、露天礦等被遺棄的場地作為垃圾處理場,并將其挖掘成垃圾坑,底層鋪上混凝土,并層層壓實,填以被遺棄的砂石,和從垃圾中分離出的建筑殘片,其上層填入經(jīng)分揀后含有機(jī)物高于30%生活的垃圾,滲入糞便、污泥或生活污水,表層填土壓實。場周設(shè)置結(jié)構(gòu)合理的排污渠道和收集、輸送沼氣的管道和閥門,將沼氣輸送至用戶。這是垃圾厭氧發(fā)酵制取沼的處理方法。具有設(shè)備簡單、投資少、效益高的優(yōu)點,所得的垃圾堆肥仍可作貧脊土壤改良劑,值得推廣。
4.4發(fā)展垃圾堆山園林化
對于被分揀出金屬、玻璃、廢紙、纖維、塑料、橡膠等工業(yè)廢棄物質(zhì)的工業(yè)垃圾的處置,可在城市遠(yuǎn)郊選取貧脊地作垃圾場,場基要進(jìn)行防滲處理,并設(shè)計排水體系。底層鋪混凝土,再填砂石、建筑殘片,然后再填入經(jīng)分揀作資源回收之后含有機(jī)物低于30%不宜作發(fā)酵處理的垃圾進(jìn)行堆山。表層覆蓋表土,逐年填平陷塌、層層壓實。在表面造林綠化,用名勝古跡的圖案加工造型,模仿建造曾在歷史上有過光輝燦爛文明的景點,如阿房宮,銅雀臺,未央宮等,在藝術(shù)與歷史結(jié)合的造型中再現(xiàn)當(dāng)年“兵馬俑”的雄姿,與“曲江流飲”、“草堂煙霧”的亭臺樓閣相輝映,建造別開生面的“垃圾公園”,改造城市環(huán)境生態(tài),這豈不使那些慕名而來的游客在鑒賞“華山仙掌”、“驪山晚照”和“雁塔晨曦”、“提橋垂柳”的情趣中留連忘返并從中得到啟迪和智慧嗎?
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