徐海云:鄉(xiāng)村生活垃圾處理的挑戰(zhàn)與探索
鄉(xiāng)村生活垃圾問題主要是現(xiàn)代工業(yè)消費品進入鄉(xiāng)村后產(chǎn)生的。從問題導(dǎo)向思考,鄉(xiāng)村生活垃圾需要重新定義,至少需要集中處理的鄉(xiāng)村生活垃圾需要重新定義。
生活垃圾需要集中處理,集中程度與運輸費用支出能力又構(gòu)成約束。解決這一矛盾的方法是有限收集、集中處理。
將生活垃圾適度集中,建設(shè)一定規(guī)模的生活垃圾焚燒發(fā)電廠具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,這是值得總結(jié)推廣的模式。
我國目前有村莊320多萬個,生活在鄉(xiāng)村的人口數(shù)量大約6億。隨著鄉(xiāng)村居民生活消費水平的提高,以及各種現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的日用消費品普及,必然產(chǎn)生大量的生活垃圾。大量生活垃圾無序丟棄或露天堆放,對環(huán)境造成嚴重污染,不僅占用土地、破壞景觀,而且還傳播疾病,影響環(huán)境衛(wèi)生和居民健康。鄉(xiāng)村生活垃圾收集處理已經(jīng)成為建設(shè)“美麗中國”的短板。
一、鄉(xiāng)村生活垃圾的關(guān)注重點
對于城市居民來說,生活垃圾的定義是“人們在日常生活中或者為日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物,以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。主要包括居民生活垃圾、集市貿(mào)易與商業(yè)垃圾、公共場所垃圾、街道清掃垃圾及企事業(yè)單位垃圾等”。目前,城市人均生活垃圾日產(chǎn)生量(不包括廢品)一般為0.8-1.0千克。但是對于鄉(xiāng)村,如果還沿用這樣的定義,人均生活垃圾產(chǎn)生量可能比城市的要高。家庭燃料產(chǎn)生的灰土量明顯會高,鄉(xiāng)村可生物降解有機垃圾產(chǎn)生量大,這些垃圾包括瓜果皮、蔬菜剩余物甚至農(nóng)作物秸稈剩余物等。
如果沿用上述生活垃圾的定義,鄉(xiāng)村生活垃圾集中處理會面臨很多難以克服的障礙。如:沒有能力也沒有必要把鄉(xiāng)村的大量生物質(zhì)類垃圾集中運送到縣級填埋場進行填埋處理,如果填埋場運行管理不到位,實際的結(jié)果可能是把原來分散的垃圾污染變成集中污染;沒有能力也沒有必要把鄉(xiāng)村的灰土類垃圾集中運送到縣級填埋場進行填埋處理,否則不僅耗費運力,而且占用縣級填埋場庫容。這也是很多人批評“鄉(xiāng)村生活垃圾集中到城里處理的原因”,他們認為,自古以來,都是把城里的垃圾運到城外處理,對“把鄉(xiāng)村垃圾集中運到城里處理”難以理解。
如果沿用上述生污垃圾的定義,鄉(xiāng)村生活垃圾處理就會引導(dǎo)為生物處理為主。如浙江安吉縣針對有機垃圾處理總結(jié)了五種模式:自然生化堆放處理、垃圾集中處理機、沼氣發(fā)酵處理、堆肥器處理和生化處理機制肥。浙江一些村鎮(zhèn)使用太陽能處理垃圾,金華市金東區(qū)塘雅鎮(zhèn),有一座8個村聯(lián)建、采用太陽能技術(shù)的新型堆肥房,每天能處理3噸以上垃圾。該區(qū)已為442個村配備了305座太陽能堆肥房。不管是好氧堆肥還是厭氧產(chǎn)沼,處理對象只能是可生物降解有機垃圾,以塑料包裝為代表的現(xiàn)代日用消費品產(chǎn)生的生活垃圾還是需要集中處理。實際上鄉(xiāng)村生活垃圾處理問題并沒有得到根本解決。
鄉(xiāng)村生活垃圾問題主要是現(xiàn)代工業(yè)消費品進入鄉(xiāng)村后產(chǎn)生的。從問題導(dǎo)向思考,鄉(xiāng)村生活垃圾需要重新定義,至少需要集中處理的鄉(xiāng)村生活垃圾需要重新定義。具體地說,生物質(zhì)類垃圾、灰土類惰性垃圾可以就地處理,不適宜集中處理。需要集中處理的生活垃圾就是以塑料包裝為代表的現(xiàn)代日用消費品產(chǎn)生的生活垃圾,通俗地說,需要集中處理的生活垃圾主要指“城里來的垃圾”。這樣,需要集中收集處理的鄉(xiāng)村生活垃圾量就會顯著減少(根據(jù)調(diào)查,人均日產(chǎn)生量只有0.2千克左右),其收運頻次可大幅度降低,相應(yīng)收運處理成本也將大幅降低。
二、鄉(xiāng)村生活垃圾管理面臨的挑戰(zhàn)
“村收集”模式無法實現(xiàn)專業(yè)化,垃圾池衛(wèi)生狀況差
由于村級單位居住人口少,小的村幾百人,大一些的村也就上千人,每天產(chǎn)生的生活垃圾量不到1噸。如果各村負責(zé)收集,難以配備專業(yè)化車輛,人員(駕駛員)成本也很高。對于經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū),農(nóng)村垃圾收運只能選擇農(nóng)用車或拖拉機作為收運車輛;對于一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),即使上級政府出資購買專業(yè)垃圾車輛,由于垃圾量少,一天裝不了一車垃圾,至少也需要一個專門駕駛員負責(zé)收運,這樣的收運成本大多數(shù)村也難以負擔(dān)。
近幾年,全國許多地方開始重視生活垃圾收集,許多地方建設(shè)垃圾收集池(見圖1)。但由于缺少垃圾分類管理,垃圾池成為蚊蠅滋生地,環(huán)境衛(wèi)生狀況差,難以滿足衛(wèi)生要求。
圖1城鎮(zhèn)生活收集設(shè)施——垃圾池
鄉(xiāng)村生活垃圾收運成本高
現(xiàn)有的口號是“村收集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)運輸、縣處理”,現(xiàn)有的技術(shù)標準和規(guī)范都要求鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)轉(zhuǎn)運站。建設(shè)垃圾轉(zhuǎn)運站本來是為了降低運輸成本,同樣由于這些轉(zhuǎn)運站投資高,使用效率低,如果全成本核算,通過轉(zhuǎn)運站轉(zhuǎn)運,生活垃圾收運成本不是減少而是大幅度增加。但為什么各地還要不斷建設(shè)?因為這些建設(shè)費用來自上級部門,一般不計入成本。例如,海南某地采用村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運、市處理的方式,為了推進生活垃圾的收集轉(zhuǎn)運工作,建設(shè)東、西、南、北四個片區(qū)五座生活垃圾轉(zhuǎn)運站,總處理規(guī)模280t/d,總投資3760萬元。5座轉(zhuǎn)運站年實際收運生活垃圾量約5萬噸,平均運距不到20千米,如果按照噸公里2元估算,采用直接運輸,垃圾收運費用也就200萬元,比垃圾轉(zhuǎn)運站投資的年財務(wù)費用還要低。如果把這些垃圾收運工作量承包(或特許經(jīng)營)給一個公司,就不需要建設(shè)轉(zhuǎn)運站,收運成本也會大幅降低。
鄉(xiāng)村生活垃圾集中填埋處理,污染控制難、成本高、難以持續(xù)。
一些地區(qū)采用“村收集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)運輸、縣處理”模式,一方面運輸距離如超過20公里,運輸費用難以承受;另一方面,即使運輸?shù)娇h級填埋場,由于這些填埋場規(guī)模小,受經(jīng)費、管理水平、人力資源等因素影響,這些填埋場又成為“規(guī)范”的堆放場,使農(nóng)村生活垃圾由之前的分散污染變成集中污染。此外,填埋場持續(xù)占地也使得這種方式難以為繼。對于日處理幾噸到幾十噸的小填埋場,每立方米容積的投資大都在100元以上,對于日處理幾噸的小填埋場即使是簡易填埋,每立方米庫容的投資也接近100元(見下述3例),如果再加上運行費用,并考慮實際收集垃圾量小于設(shè)計規(guī)模的因素,這些小規(guī)模的衛(wèi)生填埋場總成本費用將在200元/噸以上(還不包括土地成本),高于一般城市生活垃圾處理成本4倍以上。
案例1:青海省興?h溫泉集鎮(zhèn)簡易垃圾填埋場,設(shè)計庫容1萬立方米,日處理垃圾量2噸,設(shè)計使用年限10年。項目工程總投資88萬元,折合每立方米庫容88元。
案例2:湖北省恩施市宣恩縣李家河鄉(xiāng)集鎮(zhèn)垃圾填埋場工程,占地面積13畝,平均日處理垃圾規(guī)模為2噸,一期填埋區(qū)庫容不小于8000立方米。該工程總投資100余萬元,折合每立方米庫容125元以上。
案例3:河南省洛陽市欒川縣冷水鎮(zhèn)一座生活垃圾衛(wèi)生填埋場,填埋庫容11.42萬立方米,規(guī)劃占地52.5畝,日處理能力25噸。項目總投資1600萬元,折合每立方米庫容140元。
填埋沒有出路,一些地區(qū)開始推行小型焚燒,但投資成本高,容易造成“二次污染”。
鄉(xiāng)村生活垃圾在不能進行填埋的條件下,很容易想到焚燒處理。2008年以來,福建、江西、安徽、湖北、湖南、廣西等地先后建設(shè)了一批小型焚燒爐(見圖2)。這些簡易焚燒爐,投資幾萬到幾十萬元不等。例如,2011年前后,福建省一些地區(qū)將鄉(xiāng)村生活垃圾集中到鎮(zhèn)上進行簡易焚燒處理,焚燒爐日處理能力為5噸左右。據(jù)福建省住建廳介紹,在福建約有300多座這種類型的“悶燒爐”。這種焚燒爐設(shè)備簡陋,沒有煙氣處理設(shè)施,噸投資在5萬元左右,運行成本主要為人工成本,折合噸處理成本約為10元。福建省住建廳目前已經(jīng)不再推廣這種處理方式。前些年,江西省曾經(jīng)建設(shè)數(shù)以萬計的小型焚燒爐,幾年以后,這些小型焚燒爐大多成為廢鐵,少數(shù)在運行的也是污染嚴重,談不上環(huán)保達標。
圖2小型生活垃圾焚燒爐(江西、福建等地)
各類以資源化名義建設(shè)的綜合處理廠難以運行。
小型填埋與小型焚燒難以有效處理鄉(xiāng)村生活垃圾,許多地方又嘗試各種形式的綜合處理。這些綜合處理廠大多打著垃圾資源化的旗號,工藝技術(shù)路線大多采用分選處理及堆肥處理工藝。這些所謂的綜合處理廠建成后基本不能使用,全國類似的案例已經(jīng)有近百座。例如據(jù)公開報道,陜西咸陽旬邑縣2010年投資3200萬元建成的垃圾資源化處置中心就一直沒有運行;江蘇省盱眙縣總投資達6000萬元的垃圾處理廠現(xiàn)已停止運行,其原因主要是該項目生產(chǎn)出來的肥料由于金屬含量超標,達不到有機肥使用標準而不得不停止生產(chǎn)。
近些年,國內(nèi)在村鎮(zhèn)生活垃圾處理方面已經(jīng)進行了多種嘗試,如小型簡易焚燒爐、熱解爐、氣化爐、形形色色綜合處理,這些嘗試的結(jié)果卻只是無功而返。對這些所謂的“新技術(shù)”,社會上還存在許多幻想甚至期待,但從國內(nèi)已經(jīng)建成的這些設(shè)施的實際運行效果看,這些設(shè)施要么不能達標,要么能達標但因成本費用高、管理要求高等因素,最終成為“擺設(shè)”。這些現(xiàn)象值得反思。
三、鄉(xiāng)村生活垃圾收運處理的思考
確立集中收集對象,推進鄉(xiāng)村生活垃圾分類收集。
小規(guī)模的生活垃圾處理衛(wèi)生填埋場和焚燒廠要達到環(huán)保要求,成本高、技術(shù)管理要求高,正常穩(wěn)定運行難,在環(huán)保方面和經(jīng)濟方面都不具有合理性。
生活垃圾需要集中處理,集中程度與運輸費用支出能力又構(gòu)成約束。解決這一矛盾的方法是有限收集、集中處理,如圖3所示。我國農(nóng)村垃圾可以分為:廢品類可回收垃圾,渣土、磚瓦等惰性垃圾,可降解類有機垃圾,家庭有毒有害垃圾和其他垃圾五類。其中前三類可就地處理:廢品類可變賣給廢品回收站;渣土、磚瓦等惰性垃圾本身對環(huán)境無害,可以作為路基土,用于鋪路、填坑;可降解類有機垃圾可依托原有設(shè)施與糞便進行厭氧發(fā)酵或就地堆肥,腐熟后還田利用。后兩類垃圾采用集中收集、集中處理的方式:有害垃圾集中收集,貯存至一定量運至專業(yè)化處理場所;其他垃圾經(jīng)集中收集貯存后運至縣級垃圾填埋場。
圖3基于生活垃圾分類處理的生活垃圾處理模式
我國城市生活垃圾分類收集工作并不順利,對于在鄉(xiāng)村推行生活垃圾分類收集,很多人存有疑慮。從實踐看,鄉(xiāng)村垃圾分類收集更具可操作性。首先大多數(shù)鄉(xiāng)村人口密度小,流動性小,溝通和交流多,只要政府組織引導(dǎo)得當(dāng),完全可以搞好分類收集。此外,鄉(xiāng)村附近有足夠的農(nóng)田、林地等接受并需要有機垃圾堆肥。
為促進農(nóng)村生活垃圾分類,應(yīng)建立激勵和補償機制。對于按照要求,將有機質(zhì)和灰土進行分類的地方,免除或收取少量的居民生活垃圾處理費,村民就地處置利用有機質(zhì)和灰土,其余垃圾收集和處理費用由縣級以上政府統(tǒng)籌承擔(dān)。縣級政府檢查評比村莊環(huán)境衛(wèi)生狀況,重點檢查有機質(zhì)和灰土以外的生活垃圾收集狀況。
實行“有限、定時、定點”收集,建立專業(yè)高效運輸系統(tǒng)。
由于包裝類垃圾特別是塑料袋垃圾是鄉(xiāng)村生活垃圾污染的主要來源,采用有限收集、有限處理的方式也符合先易后難、逐步完善的發(fā)展規(guī)律。目前鄉(xiāng)村垃圾收集運輸設(shè)施缺乏,將有限的資金用于垃圾收集運輸設(shè)施建設(shè),可在短時間內(nèi)改變鄉(xiāng)村環(huán)境衛(wèi)生面貌,也為鄉(xiāng)村垃圾收運處理系統(tǒng)建設(shè)積累經(jīng)驗。所謂“有限收集”只是把“城里來的”垃圾(主要是現(xiàn)代工業(yè)消費品產(chǎn)生的垃圾如包裝垃圾)收集起來,生活垃圾分類收集后,如果只是包裝類垃圾進行集中處理,必然要打破現(xiàn)有的在城市普遍實行的日產(chǎn)日清制度,可采用1-2次/周,偏遠鄉(xiāng)村可以實行每月1次,隨著通訊的便捷,也可以根據(jù)實際需要隨時調(diào)整。這樣才能顯著降低運輸成本,也才能適應(yīng)鄉(xiāng)村的生產(chǎn)力水平。此外,由于需要集中的生活垃圾量少而分散,分別建立獨立的運輸系統(tǒng),將使運輸成本明顯增高,且不利于專業(yè)化維護;需要按照物流管理,優(yōu)化運輸流程,如建立統(tǒng)一的運輸體系,進一步降低運輸成本,適應(yīng)鄉(xiāng)村的支付能力?傊⒋彐(zhèn)垃圾收運體系的重點是人員機構(gòu)建設(shè),目標是首先對包裝類垃圾進行集中收集、運輸和處理,方法是建立類似目前廢品收購體系的企業(yè)化模式。
借鑒發(fā)達國家和地區(qū)的經(jīng)驗,規(guī)劃建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠。
生活垃圾處理設(shè)施沒有規(guī)模,難有有效管理;沒有規(guī)模,沒有環(huán)境保護;沒有規(guī)模,也沒有經(jīng)濟效益。適度集中焚燒發(fā)電處理是必由之路。
發(fā)達國家和地區(qū)在這方面已經(jīng)有很好的實踐。德國巴伐利亞州面積70554平方公里,人口1180萬,由18座生活垃圾焚燒發(fā)電廠覆蓋村鎮(zhèn)生活垃圾處理,年焚燒量達350萬噸(2014年),人均年焚燒量約300千克。瑞士也是實行村鎮(zhèn)生活垃圾適度集中焚燒處理很好的范例。瑞士實現(xiàn)了生活垃圾收集服務(wù)全覆蓋,有些偏遠的山區(qū)也是通過火車轉(zhuǎn)運,實現(xiàn)適度集中焚燒處理并熱電聯(lián)產(chǎn)余熱利用。瑞士現(xiàn)有30座生活垃圾焚燒廠,年焚燒生活垃圾量388萬噸(2015年),人均年焚燒量約470千克。我國臺灣地區(qū)垃圾逐步改為焚燒發(fā)電處理,曾提出“一縣市一焚化爐”的規(guī)劃,目前投入運行的生活垃圾焚燒廠有24座,總處理能力為24650噸/日。臺灣澎湖縣垃圾產(chǎn)生量少,建設(shè)焚燒發(fā)電廠不經(jīng)濟,從2007年開始壓縮打包,轉(zhuǎn)運至高雄市岡山垃圾焚化廠處理。
將生活垃圾適度集中,建設(shè)一定規(guī)模的生活垃圾焚燒發(fā)電廠具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,這是值得總結(jié)推廣的模式。對于經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū),沒有那么多垃圾,但有很多剩余農(nóng)林廢棄物等。把這些廢棄物適度集中起來,焚燒處理并進行能源利用,可以最大限度地降低煤炭消耗和二氧化碳排放。此外,一方面,生活垃圾焚燒廠建設(shè)需要突破行政區(qū)域的局限,適當(dāng)集中處理,實現(xiàn)規(guī)模效益;另一方面,需要突破針對單一生活垃圾的局限性。與生活垃圾特性類似的工業(yè)垃圾、大件垃圾、農(nóng)林生物質(zhì)類垃圾,如秸稈、城市污水廠污泥等可統(tǒng)籌規(guī)劃,實現(xiàn)固體廢棄物集約化協(xié)同焚燒處理。
四、鄉(xiāng)村生活垃圾收運處理成功的實踐與探索
一個發(fā)達地區(qū)鄉(xiāng)村生活垃圾處理的歷程
江陰市地處江蘇南部地區(qū),屬于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),2007年以前,該市生活垃圾還是填埋處理,而且當(dāng)時的填埋場還沒有采用人工防滲,屬于簡易填埋,主要接納市區(qū)生活垃圾,并沒有做到村鎮(zhèn)生活垃圾全覆蓋。2007年,該市建成生活垃圾焚燒發(fā)電廠,開始也主要是處理市區(qū)生活垃圾,隨著生活垃圾焚燒發(fā)電廠不斷擴容,實現(xiàn)了生活垃圾收運處理全覆蓋。
光大環(huán)保能源(江陰)有限公司生活垃圾焚燒發(fā)電項目2007年建成一期工程,建設(shè)規(guī)模為800噸/日,配置兩臺日處理400噸的機械爐排爐和一套12MW的汽輪發(fā)電機組;2011年建成二期工程,建設(shè)規(guī)模為400噸/日,配置1臺12MW的汽輪發(fā)電機組;2016年開始建設(shè)三期工程,規(guī)模為1000噸/日,裝機容量達到30MW。三期工程預(yù)計2018年投入使用,屆時三期工程總規(guī)模將達到2200萬噸。
江陰市生活垃圾處理的歷程是發(fā)達地區(qū)城市生活垃圾處理的縮影,也是城鄉(xiāng)一體化生活垃圾處理的發(fā)展趨勢,這個過程在江蘇省已經(jīng)得到普遍印證。通過生活垃圾收集服務(wù)全覆蓋,保障鄉(xiāng)村整潔;通過現(xiàn)代化的生活垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè),實現(xiàn)垃圾處理可持續(xù)。
一個經(jīng)濟相對欠發(fā)達地區(qū)鄉(xiāng)村生活收運處理全覆蓋的實踐
2015年,安徽省來安縣生活垃圾收運處理實現(xiàn)了全覆蓋(見圖4)。來安縣經(jīng)濟發(fā)展水平屬于不發(fā)達地區(qū),全縣人均GDP不到3萬元(2015年),低于安徽平均水平和國內(nèi)平均水平。其值得總結(jié)的做法是將全縣生活垃圾集中到滁州市生活垃圾焚燒發(fā)電廠。該廠由滁州皖能環(huán)保電力有限公司建設(shè)運營,設(shè)計處理能力700噸/日,總投資約2.59億元,2015年建成投產(chǎn),服務(wù)范圍包括滁州市區(qū)以及鄰近的來安縣、全椒縣。來安縣距離滁州市生活垃圾焚燒發(fā)電廠運距較遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是半塔鎮(zhèn),生活垃圾收運距離超過50千米。生活垃圾收集全部實現(xiàn)桶裝化,垃圾運輸通過招標實現(xiàn)企業(yè)化運營。
圖4安徽省來安縣鄉(xiāng)村生活垃圾全覆蓋
此外,由于生活垃圾運輸企業(yè)考慮到自身節(jié)約運輸費用的需要,會盡可能減少渣土以及可生物降解有機垃圾的集中收運。近半年運行實踐表明,目前在鄉(xiāng)村生活垃圾收運全覆蓋的情況下,實際鄉(xiāng)村生活垃圾人均日產(chǎn)量只有0.3千克左右,生活垃圾熱值高于城區(qū)居民生活垃圾熱值。盡管生活垃圾焚燒處理補貼費用降到45元/噸,生活垃圾焚燒發(fā)電廠由于可獲得額外的規(guī)模效益、發(fā)電效益,同樣有積極性促進鄉(xiāng)村生活垃圾集中焚燒發(fā)電處理,最終實現(xiàn)多方共贏。
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