理论教育 变废为宝:垃圾回收、发电和废水处理的解决方案

变废为宝:垃圾回收、发电和废水处理的解决方案

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:“垃圾回收,环保立国”的理念,在丹麦已经深入人心。丹麦的垃圾处理工作开展得有条不紊,回收的分类和焚烧过程的环保,以及剩余物的处理都经得起监督,让公众满意,使公民受惠,因而也得到民众的支持。

变废为宝:垃圾回收、发电和废水处理的解决方案

1.垃圾回收、发电

丹麦把国内的垃圾等废物变废为宝,通过垃圾回收利用产生能源,为国民提供热能和电能。“垃圾回收,环保立国”的理念,在丹麦已经深入人心。丹麦的垃圾回收起步较早。从1974年开始,丹麦对生活纸张、硬纸板和玻璃垃圾进行试验型回收。1982年至今,丹麦通过严格的国家立法、税收及民众的支持,使垃圾回收率连年上升。到1985年,8%的家庭垃圾可以被回收再利用。自1997年起,政府开始指导地方政府如何建立垃圾处理系统,生活垃圾回收率升至15%。2012年,43%的生活垃圾被回收再利用。2016年,69%的生活垃圾被回收再利用[7],并且作为原材料和养料再次利用于工业与农业生产中。如今,丹麦27%的垃圾被焚烧用于供热和供电,4%的垃圾运往堆填区处理,1%的垃圾被特殊处理。丹麦已经远超欧盟制定的垃圾回收目标。尽管如此,丹麦提出了更严苛的要求,即到2022年,特定七种生活垃圾(纸张、玻璃、纸板、铁制品、塑料木材、厨余垃圾)的回收利用率必须都达到50%

在丹麦,人人都有不乱扔废弃物的义务,这一义务已经被纳入丹麦法律,而且从小学开始就向学生强化环保教育,灌输“回收垃圾,变废为宝,循环利用,科学环保”的思想。

垃圾回收有整体流程的设计,从源头做起,在分类阶段,非常细化、具体、易操作。丹麦在不断探索垃圾分类的方法,努力使市民的生活更便捷。2017年3月20日,在霍尔斯特布罗(Holstebro)开放的丹麦第一个全自动垃圾处理场,应用自动化垃圾分类机器人。这些机器人能分类所有感应器可识别的垃圾类型,还能从宝贵的金属中分出危险的化学品。市民们可以将所有干燥的垃圾(不包括有机垃圾),如玻璃、塑料、金属和木制品扔到一个垃圾箱中,而不再需要手动为垃圾分类[8]。这种垃圾管理理念的应用,使得垃圾分类更容易,资源利用率也进一步得到提高。

2018年年底,丹麦地方政府陆续向居民分发新版垃圾分类手册。同时,丹麦地方政府向每个家庭发放一个厨用垃圾盒和两卷绿色、透明、可降解的垃圾袋,用完后可以再领。独门独户的家庭则另外收到两个标准垃圾桶。两个垃圾桶内各自分格,一个用来装纸张或纸盒、玻璃、金属或塑料废品,用于再利用;另一个用来装食品垃圾和残余废物,大部分经处理后可转换为电能或热能。

丹麦垃圾分类采取“谁产生垃圾,谁分类并买单”的原则。丹麦饮料瓶回收率达到99%以上,平均每个瓶子重复使用30次左右。丹麦超市设立饮料瓶回收机,用后放入回收机,机器会自动打出退瓶单。

随着政府从2018年9月开始实施循环经济战略,创建一个更大、功能更好的垃圾回收市场是一个清晰的目标。在此背景下,政府与激进自由党和丹麦人民党达成政治协议,制定生活垃圾分类收集的行业共同标准[9]

垃圾分类仅仅是垃圾产业链中的第一步。此外,政府还要做整体设计,考虑运输和多种处理办法,如有毒物处理、焚烧、填埋等,因为这直接关系到垃圾终端处理的质量和效果。这不仅需要多种知识和专业技术,还需要民众有效配合。垃圾回收之后的处理,由专业公司进行管理。

垃圾管理公司通常也是垃圾焚烧供热发电厂,它们不仅有垃圾处理设施,还因为新颖独到的外观设计,成为当地的标志性建筑,因自身建筑环保,成为绿色发展样板。丹麦垃圾焚烧始于1903年,焚烧产生的余热用于集中供热,焚烧产生的灰渣用来筑路。

韦斯特弗布赖丁公司是最著名的垃圾管理公司,它先进的垃圾回收和处理系统让人叹为观止,平均每年会有200多万人前去观摩和学习。这个垃圾管理公司首先是一个垃圾分类回收处理工厂,工厂犹如一座花园,一年四季绿意盎然[10]

罗斯基勒自治市的一座焚烧厂建造得非常漂亮,这座垃圾焚烧厂被誉为“世界上最美的垃圾焚烧厂”——丹麦的能源之塔。能源之塔的外墙采用特别的多孔设计,这让它看起来极具观赏性,特别是到了夜晚,人们还能透过这些孔看到炉内发出的光。能源之塔通过燃烧垃圾的方式发电,从周边九个市及国外运来垃圾,年处理垃圾能力达到350 000吨,占丹麦垃圾焚烧量的8%。其能源利用率高达95%,它能够同时提供电能和热能两种形式的能源。该发电厂大约可为6.5万户人家供电,为近4万户人家供暖[11]

图6.1 阿迈厄垃圾处理厂

(资料来源:本书课题组)

阿迈厄(Amager)垃圾处理厂(见图6.1)是一家大型环保垃圾处理厂,位于哥本哈根市区,负责处理哥本哈根的民用和工业垃圾,再通过焚烧垃圾生产电与热。从1970年开始,该能源厂就通过处理垃圾供热,1990年起利用垃圾供应电力。全新优化后于2017年重新运营,它的能源效率和废物回收利用率在欧洲位列前茅。每年转换约40万吨废物为热能和电能,可为16万户居民提供区域供热,为6万多户居民供电。2017年将约36万吨的废物转化为79万千瓦时热能和10.4万千瓦时电能。焚烧后的矿渣每年可提炼出1万吨金属,90%可循环利用。能源厂烟囱排放的烟气,能够达到100%无害的水平。该资源中心还拥有人工滑雪场、休闲区和绿地,其建筑本身极具设计性和能源效率。其建筑本身也很奇特,85米的高度使其成为哥本哈根地区的一个制高点。建筑自房顶顺势而下建造成一个长450米的人工滑雪场,滑雪道材料为性能良好的特殊绿色塑料,该材料能够提供最真实的滑雪体验。85米高的攀岩,约3 000平方米的“房顶公园”,供居民们跑步散步和玩乐[12]。(www.daowen.com)

同样作为垃圾供暖发电工厂,维斯特拉负责处理哥本哈根居民和企业的废弃物,从收集、分类、焚烧、填埋到有毒物处理,整个过程必须确保使用最新的环保技术,不能有任何污染泄漏。对此,不仅有内部监测,更有独立的第三方从外部监测,每四年发放一次运营合格证书。

在颁发合格证书前,当地政府还会在报纸上刊登广告,告知垃圾厂现在已获许可,公众、周围社区、NGO和企业都有机会对垃圾厂作出评估、提出质疑,看是否很好地执行了有关规定[13]。丹麦的垃圾处理工作开展得有条不紊,回收的分类和焚烧过程的环保,以及剩余物的处理都经得起监督,让公众满意,使公民受惠,因而也得到民众的支持。

2.废水处理

丹麦在循环经济和能源效率方面有着超前的意识,不仅是垃圾处理,在废水处理方面也走在世界前列。在全球范围内,仅不到一半的废水得到收集,仅不到五分之一的废水得到处理。这一现状已经导致世界上许多内陆水域与海域环境严重恶化。越来越紧缺的水资源与人口增长进一步凸显废水处理与废水价值认知的重要性,因此,丹麦的废水处理具有全球性借鉴意义。

丹麦一直专注于节水和用水利益问题。预计到2030年,全球水资源消耗率将达到30%。如今,丹麦已成功地将水资源消耗总量,相较于1980年减少40%,通过建立良好的水资源管理体系,将水渗透量严格控制在10%以内。废水处理厂已提升为能源回收厂,改进污水收集系统。如今,海港里海水的清澈程度足以让人们畅游其中。

在丹麦,废水得到最大程度的利用,不仅水资源本身,而且废水包含的热能、有机物质都得到有效利用。这些功能的实现,最直接的是依托废水处理厂,更依托丹麦灵活的废水解决方案,采取在源头处理工业废水等措施。丹麦的绿色产业链由此可见一斑,与绿色相关的任何一个环节,都被视为机会,而非负担。

在20世纪70年代,与世界上其他所有城市的工业化过程一样,丹麦首都哥本哈根的城市污水经过下水道被直接排放到海港中,海水受到严重污染,在哥本哈根的海边游泳曾经被视为高危行为。为了解决这一饱受诟病的环境难题,丹麦政府痛下决心,投巨资建设覆盖哥本哈根全城的现代化污水处理系统来解决这一问题。丹麦在1976年建成第一个污水处理厂,目前,全国已有约1 000家现代化污水处理厂,这些处理厂从家庭、企事业单位获取废水。境内所有污水都经过物理、生物和化学等多种方式净化,去除对水生环境有害的物质后,返流回大自然。经过废水处理厂处理过的水可以用来养鱼,甚至直接饮用。

不仅如此,丹麦的废水处理厂还可以产生能源。世界上大约2%的总能源被用于收集与处理废水。在丹麦,全国2%—3%的总能源消耗与废水相关,因此,大多数丹麦废水处理厂都积极投入资金,用于评定各种降低能耗的方法,同时越来越注重能源产出。一些水务公司采取进一步行动,着力于在废水被排放前回收其中的热能,还可以降低对接收水域的气温影响。

将废水视为资源是一种相对新颖的观点,不过,如今人们已经广泛认识到废水中的有机成分可作为一项生产能源的宝贵资源,废水中的磷可用于肥料生产,这相比在农地里施用污泥有更多优势。经过处理的废水最后也能得以净化到一定的高标准,用来满足如冲厕、洗衣或灌溉庄稼等用途。

丹麦在废水处理中灵活使用集中化与分散化解决方案,确保一个地区的废水基建设计的成本效益最大化。对于人口密集的地区,最理想的方案是集中化的处理厂;对于没有中央排水系统的农村地区,分散化解决方案通常更具吸引力。

废水处理由多部门协作管理。管理水部门的责任由丹麦能源、公共事业和气候部,以及丹麦环境和食品部分担。自2015年以来,能源、公共事业和气候部一直负责供水公司的经济监管和组织的立法,以及饮用水和废水服务的消费者付款与交付条款;丹麦环境和食品部负责有关环境、饮用水供应与废水处理的立法。

丹麦的饮用水和废水部门是自然垄断的。因此,这两个部门都按照自给原则进行监管,公司可以按该原则收取与必要成本相对应的价格。为了确保对各部门的高效管理,丹麦议会于2009年通过立法。根据这项立法,最大的供水公司和市政供水公司须遵守有关经济的若干要求。

《水部门改革法》于2009年生效,随后进行了评估。大约300家公司受《丹麦水部门法》涵盖的法规约束。该法规定,供水公司应将它的收入保持在规定的限额(收入上限)内,并且规定了效率要求的规则。丹麦供水公司的经济监管由供水秘书处执行。

丹麦的大多数消费者都与供水公司和废水公司的系统相连。丹麦关于饮用水和废水服务付款的立法规定了供水公司如何支付它们向消费者提供的服务的费用。

废水供应公司也在为适应气候变化提供资金。如果发生云暴,许多下水道可能会容量超载。废水公司负责为其排放系统内的气候变化适应提供资金。此外,根据《废水供应公司付款规则法》,废水公司还可以共同资助其气候变化适应项目,具有双重目的,即市政和私有财产的云暴适应。

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