第七章 国外废弃物管理和填埋场现状
针对废弃物管理与填埋场建设,国外不仅做出了理论探索,也进行了较好的实践,对于工业化和城市化道路上面临的环保和经济发展冲突,各国做出了适合本国国情的有效探索,包括韩国、法国、美国、日本等,值得学习和推广。
7.1 韩国废弃物管理和填埋场现状
7.1.1 韩国废弃物处理现状
(1)废弃物的定义及种类。
如图7-1所示,韩国将废弃物分为生活垃圾和企事业单位废弃物。生活垃圾就是指企事业单位废弃物以外的废弃物;企事业单位的废弃物按照大气环境保护法、水环境保护或噪音振动规制法的规定由建设和运营废弃物排放设施的企事业单位及其他总统令予以规定。
图7-1 废弃物分类体系
注:“原子能法”中的放射性废弃物和“下水道法”中的屎尿不适用于“废弃物管理法”
环境部规定企事业单位排放的废弃物中如果包含重金属等有害物质,那么就属于指定废弃物(有害废弃物)。
指定废弃物指企事业单位排放的废油、废酸等可能污染周边环境的废弃物以及总统令规定的危害人体健康的感染性废弃物等有害物质。企事业单位废弃物中除去“指定废弃物”以外的废弃物称为企事业单位一般废弃物[215]。
(2)韩国废弃物的排放和处理情况。
韩国废弃物总量从1993年开始逐渐增加,针对日常生活和经济活动过程中排放的生活垃圾,1995年导入了垃圾收费制,自此垃圾数量大幅度减少,但是1999年以后排放量又开始逐渐增加。
人均生活垃圾排放量1994年为1.3kg/天,2005年减少到0.99kg/天。实际填埋或焚烧处理的垃圾数量在实行收费制以后由于资源化率的急速增加而大幅度减少,见表7-1。另一方面,包括企事业单位一般废弃物和指定废弃物的企事业单位废弃物曾经每年增加,但是从2005年开始减少了,见表7-2。
表7-1 废弃物排放量推移 (单位:t/日、%)
注:()内的数字表示与上一年对比的增减率
表7-2 产业垃圾的产生现状 (单位:t/日、%)
注:()内的数字表示占垃圾总量的比例
从整体上看,废弃物资源化处理大幅度增加了,填埋处理的比例大幅度减少了。另一方面,焚烧处理率有逐年增加的倾向。1995年生活垃圾当中72.3%被填埋、23.7%得到资源化利用,但是通过实施收费制以及再生利用政策,2005年资源化处理增加到56.3%、填埋处理率减少到27.7%。废弃物处理结构正在向着期待的方向发展。生活垃圾的焚烧率与前年相比没有大幅度增加(2004年:14.4%、2005年:16.0%),由于一些项目遭到居民反对而延期,所以焚烧率增加了。
企事业单位废弃物与生活垃圾一样,填埋处理量持续减少,取而代之的是资源化率增加了,2005年资源化率达到82.8%[217]。
表7-3 生活垃圾的处理现状 (单位:t/日、%)
表7-4 产业废弃物的处理现状 (单位:t/日、%)
(3)废弃物相关法令。
废弃物管理基本法以“废弃物管理法”为主,还包括“建筑废弃物再生利用法”、“资源节约与再生利用促进法”以及“废弃物国家间移动及其处理相关法”、“电气、电子产品以及汽车的资源循环相关法”。
其他还有“促进废弃物处理设施建设及周边地区支援相关法”、“韩国环境资源公社法”、“首都圈填埋场建设及运营相关法”等。
另一方面,为构筑废弃物管理体系,韩国制定了废弃物管理基本计划、向地方政府提供技术和财政支持、广域的地方自治团体(特别市、广域市、道)负责协调所管辖自治团体的废弃物处理事业。
市场、郡首、区厅长负责生活垃圾的收集、运输和处理。企事业单位的废弃物由排放废弃物的企事业单位负责处理。
(4)废弃物管理政策。
韩国环境部优先削减废弃物排放量,将排放的废弃物作为资源最大限度地资源化利用,对必须处理的废弃物进行卫生填埋。
为了巩固资源循环型废弃物管理体系,韩国于2002年颁布了第2次国家废弃物管理综合计划(2002—2011),见图7-2。2007年顺应经济条件的变动以及政策环境的变化,制定了针对未来5年的第2次国家废弃物管理综合计划修正草案[216]。
图7-2 资源循环型废弃物管理体系
(5)废弃物管理目标。
韩国政府通过集中投资增加资源化基础设施以及开发资源化处理技术并培育资源化产业,2011年生活垃圾排放量比预期减少5%、填埋或焚烧处理的垃圾比2002年的27953t/天削减了35%,减少到18233t/天,并计划2011年资源化率提高到60%。
另一方面,生活垃圾的焚烧处理率将提高到23%、填埋处理减少到17%、企事业废弃物排放量比预期减少11.5%、资源化处理率提高到84.6%[218]。
表7-5 生活垃圾的管理目标 (单位:t/日、%)
表7-6 产业废弃物的管理目标 (单位:t/日、%)
7.1.2 韩国废弃物处理技术的现状及展望
(1)废弃物的前处理技术。
近年来,韩国政府力图转变之前单纯焚烧、填埋的处理方式,通过可燃废弃物的固体燃料化(RDF)实现废弃物填埋量的最小化,目前正在积极建设提高资源回收率的废弃物前处理设施(MBT=Mechanical Biological Treatment)。
MBT是德国废弃物专门企业Trienekens集团与德国联邦环境部共同研发的体系。研发是基于20世纪80年代开始从事废弃物处理的T集团的经验。MRF (MRF=Material Recovery Facility)是将资源化产品分选后提纯、为提高其活性而设置的资源化分选设施,MBT在该设施的基础上研发而成。
MBT设施运营的目的是从废弃物中回收可资源化利用的物质,通过制造生物气体、堆肥、固体燃料最终实现搬入填埋的废弃物数量的减少,从而延长填埋场寿命、减少焚烧设施排放的污染物。
由于韩国尚处在MBT设施概念的导入阶段,作为公共设施运营的MBT设施仅仅是原州市生活垃圾燃料化设施以及首都圈填埋场的可燃性垃圾资源化处理设施。
图7-3 MBT设施的目的
2006年10月设备开始运转,原州市生活垃圾燃料化设施每天处理容量为80t,由第一次破碎工序、第二次破碎工序、粉碎工序、风力分选工序和固体燃料化(RDF)设备构成。日产40t的RDF中,有10t作为政府办公楼的冷暖气燃料利用,剩下的作为补助燃料向水泥公司和东海市火力发电厂提供。
另一方面,2007年开始推进四个示范项目,分别是广域型(首都圈填埋场的200t/天)、城市型(京畿道富川市的90t/天)、准城市型(江原道江陵市的150t/天)、农村型(全罗北道扶安郡的30t/天)。
韩国政府通过增加前处理设施,2010年节省了1000亿韩元以上的预算支出,通过减少填埋量使得填埋场寿命延长了大约7倍。
表7-7 原州市生活垃圾燃料化设施概要
(2)废弃物的焚烧技术。
韩国的连续运转式大规模焚烧设施始于1986年首尔市牧洞新区日处理150t的连续运转式炉排炉。
1990年使用日本DECF资金的日处理200t的大邱市圣西焚烧设施与日处理100t的城南市流化床焚烧设施动工,以此为契机,韩国生活垃圾的大规模焚烧设施建设走上正轨。
1992年之后,首尔市芦原地区建造新的公寓小区时建设了日处理800吨的生活垃圾焚烧设施,由于首都圈周边新城市开发,于是在安养坪村地区、一山新都市地区先后建设了日处理150t、日处理300t的焚烧设施。
1987年以后大部分地区采用国外技术,全国有35个地方建造了大型炉排炉焚烧设施,超过半数的设施其处理能力为每天100~200t。窑转式和固定床式等中小型焚烧设施也在韩国许多地方运转着。
21世纪初,韩国及欧盟纷纷导入日本研发的热分解气化方式,同时韩国国内技术也不断提高,现在韩国已经可以设计、制作、运营日处理10~30t的热分解气化资源回收设施。
表7-8显示了到2008年9月韩国建设的热分解气化方式的废弃物资源回收设施现状。
表7-8 韩国建设废弃物热分解气化资源回收设施现状
(3)废弃物的填埋处理技术。
韩国的废弃物处理方式最近急速变化,最明显的变化是再生利用率的增加和填埋率的减少。
1985年生活垃圾填埋量占全部废弃物填埋量的92%,但是随着中间处理设施的普及以及资源化处理数量的增加每年呈现减少趋势,2005年减少到27.7%。
1992年企事业单位废弃物填埋量占全部废弃物的41%,2001年减少到19%。
可以说填埋率的减少得益于韩国政府采取的废弃物控制排放、资源化利用以及中间处理设施的普及等措施。但是由于居民对废弃物填埋场的嫌恶和地区本位主义意识的扩散,最影响垃圾处理的因素便是新建填埋场地难以确保。
2006年末韩国正在使用的生活垃圾填埋场有227座,封场的有1268座,企事业单位废弃物填埋场中正在使用的有26座、封场的有49座并散布于全国各地。另一方面,指定废弃物填埋场目前有13座正在运营中,有33座已经封场。
韩国的废弃物填埋场管理从20世纪90年代开始便注重卫生填埋与安全填埋,废弃物填埋设施的设置基准不断强化并达到发达国家水平,废弃物填埋场的运营及管理技术也不断提高。
特别是为减少填埋场环境污染、消除周边地区居民的反对、妥善管理渗滤液而采用“带屋顶的填埋场(日本封闭体系填埋场)施工法”,由于新建填埋场用地困难而实施填埋场寿命延长技术、随着废弃物形状变化及填埋场作用的改变而积极采用生物反应器(Bioreactor)型填埋施工方法。
表7-9 韩国废弃物填埋场管理现状
韩国最近引人注目的废弃物填埋技术如下。
①气室填埋场(air dome充气建筑、气室:内部气压比外部稍高、屋顶为圆顶状)。
近年来韩国最引人注目的填埋技术是带气室的填埋场,最初是2010年10月(株式会社)元光Environtech运营的产业废弃物填埋场设置的宽101米、长191米、高30米的气室。现在,全国设置气室的填埋场有4座,正在设计或施工的填埋场将越来越多。目前,韩国最大的带气室填埋场是位于忠南梧仓科学工业区的(株)JH研发运营的产业废弃物填埋场,气室的规模为宽210米、长210米、高20米。
气室是利用空气形成大型室内空间的圆顶天花板形态建筑,内部没有柱子和大梁,优点是景观美丽、耐用、安全,同时气室不论是在松软地基,还是在山岳地带、建筑物屋顶或是与已有建筑物的连接等任何地方都可以采取各种办法短期设置、撤除、增设及缩小。
但是,在运营带气室填埋场时会遇到诸如填埋时气室内部产生粉尘和恶臭的情况,因此对搬入的废弃物有严格限制,有时夏季气室内部温室效应导致室内温度上升而造成工作人员作业环境的恶化。
②压缩填埋法延长填埋场寿命。
垃圾填埋场与其他防止环境污染的设施相比需要相对大的场地,由于环境影响范围比较大,韩国也同样很难确保新的填埋场建设用地。比如,一部分地方政府运营中的垃圾填埋场容量接近极限,由于难于确保新的填埋场用地,计划中的废弃物焚烧设施因为居民的反对而迟迟不能竣工,地方政府面临严重问题。
难以确保建设用地的一个解决方案是通过压缩废弃物、包装后临时保存来延长填埋场寿命。
生活垃圾的压缩、包装是首先压缩垃圾减小其体积,为了卫生保管或处理压缩的垃圾,用特殊薄膜包装,这种垃圾处理方法能够提高生活垃圾长期保管的性能。
韩国最初的实例是全罗北道全州市的广域垃圾填埋场。该填埋场封场的预期时间是2002年12月前后,但是焚烧工厂的建设却停留在设计阶段,封场后的垃圾处理遇到严重问题,于是在加紧建设焚烧工厂的同时设法延长使用中的广域垃圾填埋场的寿命。
垃圾填埋场的寿命延长项目始于2001年11月,当时将搬入填埋场的垃圾全部压缩、包装好的垃圾包被堆放在填埋场的上部,2006年6月焚烧工厂建设完工时已经压缩了47万4000t的垃圾、包装成70多万个垃圾包。这些垃圾包在2008年被保管在填埋场附近。2006年9月垃圾包被运送到焚烧工厂(处理能力为400t/天),利用初期空余容量,每天平均焚烧100个垃圾包。
全州市首个于2001—2005年推进这种通过压缩、包装垃圾延长填埋场寿命的项目,目前,亀尾市、蒲项市等正在讨论通过压缩、包装垃圾延长填埋场寿命的计划。
③其他。
韩国目前非常关注填埋场产生的填埋气体的资源化利用以及CDM(绿色开发机构),同时也在构想增加填埋气体排放量的生物反应器(在人工容器中进行活体细胞内的生物化学反应的装置)项目。
最具代表性的生物反应器项目是渗滤液再循环和高浓度食品残渣的废水注入等方法。目前,在首都圈填埋场实施实证工程。此外,为实现填埋场早期稳定化、填埋场再生利用,束草市从2006年11月开始在填埋场采用循环型填埋施工方法。
循环型填埋施工法是依次利用被划为4个以上的填埋场空间,首先让废弃物好氧性氧化,早期稳定之后经过挖掘、分选、压缩以及再生利用,对填埋空间进行再生利用的填埋方式。
将循环型填埋场划分的单元体积减至2/3的第一次稳定化时间为1年6个月左右,与普通厌氧性填埋的稳定化时间20—40年相比,可缩短1/20。
④填埋气的资源化项目。
为应对石油价格的高涨以及气候变化等国际环境,环境部将废弃物填埋场产生的气体(LFG)作为能源积极利用,为打下低碳绿色成长的基础而推进填埋气的资源化项目。
今后,韩国对地方政府体实行的填埋气资源化项目将支付一部分项目经费,由于填埋气等生物气体可作为高附加价值的能源利用,因此政府计划将其作为汽车燃料或城镇燃气来使用。
2007年15座较大规模的城市生活垃圾填埋场(共250多座)中,发电设施等填埋气资源化设施是通过民间投资等运营的。
这15座填埋场(作为废弃物能源被利用的)填埋气达到3亿8400万m2/年,填埋气的甲烷含量(约45%)相当于回收利用了1亿7300万m3/年的甲烷气体。此举确保了267万CO2 t/年的CER,设置填埋气资源化设施的填埋场正在积极开展CDM项目。
7.1.3 韩国废弃物管理水平判定
韩国通过持续推进废弃物减量化政策、落实分类回收体系、提高居民的意识水平使得废弃物管理达到发达国家水平。
通过施行生产者责任延伸制(EPR)、使用循环骨料的义务化等各种资源化政策确立了“可持续发展的资源循环型经济社会”。
结果,废弃物排放量持续减少、废弃物管理结构从填埋到焚烧等安全处理方式向再利用、再生利用的资源化处理方式转变。
今后,为应对全世界能源价格上升、原材料确保困难、气候变动条约,韩国政府将积极推进可燃性废弃物的有效处理、能源回收的生物质气化项目、以填埋场气体为对象的资源化和CDM项目。
在废弃物填埋方面,顺应资源循环时代的循环型填埋技术(废弃物填埋→生物反应器项目(填埋气的使用)→挖掘、分选→有价物品的回收→填埋场再生利用的实用化)、充分考虑到周边环境以及实现环境管理顺利进行的带气室填埋场的普及、填埋场寿命的延长与资源再生利用为目的的压缩、包装技术或前处理技术(MBT)将越来越普及。
7.1.4 韩国废弃物管理模式的借鉴
目前,韩国废弃物排放量不断减少、废弃物管理结构正在从填埋和焚烧等安全处理方式向再利用、再生利用的资源化处理方式转变,这些得益于韩国政府持续推进废弃物减量化政策、落实分类回收体系、提高居民的环保意识的一系列举措。
在废弃物管理中如何减少填埋量,应该借鉴韩国的做法。一是实现废弃物的减量化。通过控制一次性商品和过剩包装的使用减少废弃物的排放;通过垃圾收费制等税费政策助推市民成为垃圾战争的主力。二是提高废弃物填埋技术。通过可燃废弃物的固体燃料化(RDF)实现废弃物填埋量的最小化;通过压缩废弃物、包装后临时保存来延长填埋场寿命;通过增加填埋气体排放量的生物反应器项目实现填埋气体的资源化利用。
7.2 越南废弃物管理和填埋场现状
7.2.1 越南废弃物管理现状
(1)废弃物的定义。
越南将废弃物定义为“日常生活、生产过程、服务及其他活动中废弃的物质,分为固体、气体、液体”。有害废弃物被定义为具有毒性、放射性、可燃性、感染性、中毒性等危险的物质。工业固废尚无正式定义,一般来说是指伴随一切产业活动产生的有害及无害废弃物。
(2)废弃物排放及资源化处理现状。
根据世界银行的报告,2003年越南城市垃圾最多、达到1280万吨/年,见表7-10。城市垃圾的收集率平均71%。大部分垃圾被直接填埋。2006年,越南61个城市中有12个城市进行卫生填埋,其余都随处倾倒。卫生填埋场的建设成为面临的问题。
表7-10 越南各种废弃物排放量(2003)
产业废弃物中,非有害产业废弃物为251万吨、有害废弃物为12.8万吨、医疗废弃物为2.1万吨、城市垃圾和产业废弃物共1546万吨。来自胡志明市级周边的湄公河三角洲东北部的占48%、来自河内周边红河三角洲的占30%。有害产业废弃物来自轻工业47%、化学产品24%、冶金20%。
虽然有害废弃物相关法律和指导方针很多,但是几乎所有的有害废弃物都未得到分类而与一般废弃物一并填埋掉了,尚不具备对大量产生的产业废弃物中所含有害废弃物进行正确回收以及有效处理的方法。但是,针对医疗废弃物,到2006年已建成43座焚烧炉,医疗废弃物的焚烧量达到50%。非有害废弃物与城市垃圾一起被填埋。
资源化则依靠市场,以中小企业和非正规部门为中心,按照经济原理进行资源化。与物价水平相比再生资源的价值相对比较高,所以罐子、瓶子、铝制品、大型塑料瓶、纸箱、废塑料、铁屑等有价流通。资源化处理涉及钢铁、机械、化学产品和肥料、纸浆、纤维、食品加工等非有害产业废弃物。越南的特色是再资源化村落(家族工业村)收购可再生利用的废弃物(资源)然后进行资源化处理[219]。
(3)废弃物管理体系。
在废弃物处理、再生利用方面,越南将1994年1月施行的环境保护法(Law on Environmental Protection)作为基本法,该法并未针对废弃物设置章节,只是制定了废弃物的收集、投放、处理及禁止投放有害废弃物的相关规定,例如第26条、第29条等。该法于2005年11月修改,2006年7月施行。在2005年修改时加入了关于综合治理废弃物的章节(15章中的第8章第66条~第85条)。
为保证环境保护法的实施越南制定了“环境保护法执行细则(Government Decree No.80/ND-CP)”及个别法则,见表7-11。
表7-11 越南废弃物管理法令一览
处理有害废弃物的企业必须获得各省(地方行政区)天然资源环境局(DONRE)发放的许可证。许可证分为收集、搬运许可以及保管、处理许可等几类。
有害废弃物的排放者必须与持许可证的收集、搬运公司或保管、处理公司签订合同并委托其处理。交递有害废弃物时必须填写货物清单。
1994年制定的旧环境保护法中第29条严禁废弃物的进出口,但由于越南国内铁屑等严重不足,2001年暂时允许10个种类进口,2004年4月允许进口铁屑、废纸、废塑料等可再生资源。2004年10月针对加工后出口的情况推出了禁止进口再生资源的措施。2005年10月,贸易省发布规定禁止再出口及贸易公司进口废弃物。
尽管越南废弃物管理相关法律的建设急速发展,但是仍被指出存在很多漏洞。确保法律执行力度(enforcement)的体制建设的不完备和脆弱性都成为重要问题,因此克服以上困难的能力建设成为亟待解决的问题。
以下四个部门主管废弃物。
①建设省(Ministry of Construction)。
2005年的“关于固废管理的首相令”要求建设省制定跨几个州的固废以及有害废弃物的管理计划,与科技省以及资源环境省联合修改、补充、制定固废处理相关基准、规则,进行废弃物处理技术的实证实验,提高废弃物处理企业的效率、制作提高能力的计划向首相提交等。
②天然资源环境省(Ministry of Natural Resources and Environment)。
天然资源环境省的下属机构、越南环境保护厅(VEPA)负责有害废弃物的处理。
③工业省(Ministry of Industry:MOL)。
2005年的“固废管理命令”要求总结对产业废弃物的统计,与建设省一起执行产业固废特别是有害废弃物的管理计划,对使用有害化学物质及残留性工业原料制造的包装物施行限制或逐渐减少数量,向首相提出逐步使用环境友好型材料的计划。
④省及市人民委员会(Provincial/Municipal People's Committees)。
2005年“固废管理首相令”规定了省以及市人民委员会的作用。对于存在固废资源化工场的地区,要求对来自城市中心部家庭的固废进行分类、定期汇报该地区工场的固废成分和数量,工场须正确处理固废。对于有害废弃物则要求其成为排放者的申请、运输公司、处理处置公司的许可窗口。
由以上可知,省厅间权限的重叠成为导致法律执行体制混乱以及不完备的一个因素。
废弃物管理相关计划主要包括以下几个方面:
①越南21世纪环保实施计划(Agenda21)The Strategic for Sustainable Development in Vietnam(Vietnam Agenda21)(Decision No.153/2004 QD-TTg)。
以经济与环境相调和的可持续发展为目标,在审视大量生产、大量消费的同时提高社会整体水平。
②国家环境保护战略(以2010年及2020年为目标的蓝图)(2003年12月)。
以2020年为目标,所有城市、工业园、贸易据点将建设大规模废弃物处理设施,培育循环利用产业以实现30%的循环利用,以2010年为目标的蓝图如下:
ⅰ30%的家庭、70%的企业设置废弃物分类器具,80%的住宅区设置垃圾排放集装箱、80%的公共场所设置垃圾箱。
ⅱ40%的城市和70%的工业园设置大型垃圾处理设施。
ⅲ提供90%的家庭垃圾和非有害产业废弃物的收集服务。
ⅳ收集60%的有害废弃物。
ⅴ传染性废弃物的全量收集。
③国家固体废弃物管理战略(1999)。
以2020年为目标年的越南最初的总括性废弃物管理战略,成为那之后计划的基础。主管部门为建设省(MOC)和天然资源环境省(MONRE)(旧称MOSTE)。
④促进城市中心部以及工业园固体废弃物管理的首相令(2005)。
中央省厅和州人民委员会必须制定以填埋和资源化为重点的固体废弃物处理计划,城市中心部根据家中收支情况实施垃圾分类,以再利用和资源化为重点收集、搬运城市中心部及工业园90%的废弃物,使用适当的技术处理100%的医疗有害废弃物和60%的产业有害废弃物。
7.2.2 越南胡志明市城市垃圾填埋场现状
越南胡志明市面积2095km2,分为19个区和5个县。人口600万人以上,其中85%以上集中在城市。由于市人口的急剧增加、工业化、城市化以及不正确的垃圾管理导致环境污染,政府必须管理住宅区和商业区产生的大量的城市垃圾。胡志明市城市垃圾的主要处理方式是填埋,但还未制定城市垃圾明确的管理基准,不仅是防渗处理和每天的覆土,填埋场产生的渗滤液和臭气污染着周边地区。政府的经验、指导能力和财源的缺乏等是造成城市废弃物管理不当的主要原因。
胡志明市垃圾填埋场位置如图7-4所示。主要有Dong Thanh填埋场、Go Cat填埋场、Tam Tan(Phuoc Hiep)填埋场。目前,Tam Tan填埋场用于一般性的混合垃圾填埋;Go Cat填埋场使用了6年,2007年8月封场。Dong Thanh填埋场接收建筑废弃物以及来源于净化槽的有机废弃物。此外,Than An(Can Gio县)有几个小规模的露天堆货场。处理能力达到日均3000吨的138ha的Da Phuoc填埋场目前正在试点运营中。
图7-4 胡志明市垃圾填埋场位置
(1)胡志明市垃圾的数量以及成分。
胡志明市的废弃物收集量、人口、国内生产总值(GDP)多年来的变化如图7-5所示。城市垃圾急剧增加,这是城市人口的增加、生活方式、饮食习惯、生活水平的变化所引起的。胡志明市未对居民区和商业区的城市垃圾分类回收,垃圾量2003年每天达到6000t以上,收集量仅为每天4800吨[220]。越南环境保护厅(VEPA)的资料显示,2005年越南城市垃圾的平均数量为每人每天0.9~1.3kg。该值与低收入层以及中间收入层的亚洲各国平均数量(每人每天0.4~1.1kg)相比,只高了一点儿[221]。加上越南的海外及国内游客从1990年的25万人增加到2001年的250万人,旅客在宾馆里每人每天的排放量大约为0.5~32.3kg[222]。
图7-5 胡志明市城市垃圾产生量、人口、GDP多年来的变化
表7-12显示胡志明市各地区城市垃圾的数量。每人每天排放的垃圾为0.5~1.0(平均0.74)kg。以上数值在尚未城市化的2区、7区、9区、12区、Binh Chanh县、Hoc Mon县、Thu Duc区较低。与之相对,垃圾数量比较多的是生活水准比较高的城市1区、3区、5区。垃圾数量、质量与家庭成员、收入、教育水准诸多因素相关联,胡志明市的情况比较多样[223]。
表7-12 胡志明市各地区城市垃圾产生量(2003年)
续表
表7-13显示了胡志明市固体废弃物组成比例。家庭废弃物与建筑废弃物占多半。胡志明市居民区典型的家庭垃圾组成如表7-14所示。包括食品垃圾、纸箱、纸、玻璃、罐子、橡胶、皮革等多种垃圾。由于有机物较多,垃圾的频繁收集以及去除是卫生管理必需的环节。堆肥是比较适合的处理方法。加上塑料、布、橡胶、玻璃、金属等不燃物,由于分类回收体系尚未建立,电池、电灯泡、油等危险废弃物仍然存在。
表7-13 胡志明市固体废弃物组成(2002年1-6月)
表7-14 胡志明市家庭垃圾的组成(2003年)
(2)胡志明市的固废收集及资源化处理体系。
图7-6 胡志明市的固废收集、资源化处理体系
胡志明市城市垃圾收集以及再资源化体系概略如图7-6所示。胡志明市城市垃圾的70%由公共服务公司和民营企业收集[220]。家庭、街道、市场、公园、河流、运河排放的垃圾主要由地方政府的公共服务公司收集。民营企业以及公共服务公司都向垃圾堆放场、收集站收集和运送城市垃圾。日常收集是挨家挨户进行或者利用地区的收集集装箱和储藏所[224]。每户的收集费用为每月10000VND。垃圾堆放场、收集站的垃圾运输以及填埋场建设、管理由胡志明市环境公司负责(City Environmental Company;CITENCO)。
“垃圾拾荒者”在回收城市垃圾有价物品中扮演了重要角色。再资源化以及再利用由废品回收企业负责,来回巡视的废品收购企业从垃圾收集站将塑料、纸、金属、玻璃运给再资源化企业。铁、非铁金属、废轮胎、纸、纸箱、塑料、玻璃灯被再利用和资源化,很多民营企业收集、买卖并再加工。2003年废弃物的再资源化以及再使用得到胡志明市固废管理事业部的推崇,越南环境保护厅称,如将废弃物进行分类使得再资源化容易进行,那么城市垃圾将削减10%~12%。
(3)胡志明市填埋场现状。
Dong Thanh填埋场位于Hoc Mon县Dong Thanh区。该填埋场据胡志明市中心仅9km,1989年开始出现非法弃置。1992年在43ha范围内覆盖了覆土,属于政府建造的填埋场,填埋期间的接收量约为每天4000t。Dong Thanh填埋场2002年末停止接收城市垃圾。2006年12月开始接收建筑废弃物(每天约1000t)以及来自净化槽的有机废弃物(每天100~300t)。该填埋场不是作为卫生填埋场设计的,所以给周边环境和公共卫生带来恶劣影响,废弃物引发大量有害动物和昆虫滋生。填埋场的渗滤液流入周边水域。2000年六七月正逢雨期,大量降雨导致池子的堤坝决堤,未处理的渗滤液溢出严重污染了周边地区。填埋场周围生长的树龄4年的1500株树由于流出的渗滤液而枯死。为此,2001年4月,附近居民发起反对运动阻止运输垃圾的卡车通行。2002年12月恶臭蔓延到距填埋场5km之外。2004年,约200000m3的渗滤液流出水池导致污染,使得填埋场2km范围内的浅井(深15米以内)及深井(深35米以上)无法使用。2007年3月有机废弃物导致苍蝇在周边地区大量滋生。填埋场和周围地表水及地下水的污染目前仍然存在。公共卫生及生活环境问题尚未解决。
Dong Thanh填埋场经历了严重的污染,政府计划并建设新的填埋场试图加以改善。Go Cat填埋场以及Tam Tan填埋场为卫生型厌氧性填埋场。胡志明市环境改善计划在1999—2007年亚洲开发银行的援助下进行。位于Binh Tan区市区部的Go Cat填埋场自2001年开始运营(图7-7)。该厌氧型填埋场面积为25ha,每天接收混合废弃物2000t。2002年胡志明市扩建Dong Thanh填埋场,决定在Cu Chi县新建填埋场。另一方面,在Phuoc Hiep区2003年占地45ha的Tam Tan填埋场开始运营。位于农村地区的这一填埋场处理能力为3000t。
图7-7 胡志明市Go Cat填埋场
这些填埋场接收垃圾的时间是早6点至晚6点。首先,用卡车将垃圾运往计量站。为防止渗滤液漏出,填埋场的侧面以及底部铺设了厚2mm的高密度聚乙烯(HDPE)膜,废弃物被填埋、压缩并减少容积。为减少恶臭,每天喷洒被称为EM菌的微生物培养液,杀虫剂的喷洒也一周一次。废弃物层的厚度每达到2.2米就会铺设0.15~0.3米的厚土。该计划的特点之一是填埋场实施的气体回收、发电。废弃物层达到预定高度(Tam Tan填埋场是10米、Go Cat填埋场是17米)时,为促进生物气体的产生并有效回收将使用HDPE膜覆盖覆土层的表面。然后铺设贯通表面覆盖层的纵向抽气管和渗滤液集排水管。
但是,季风气候导致降雨量多,以上填埋场并未充分考虑到这一点。胡志明市的年降水量为1800mm,80%~85%通常集中在5月~10月的雨季[225]。雨水使得渗滤液大量产生,渗滤液处理设施处于高负荷状态,设施管理的不当导致周边水环境的水质污染。使用过滤膜的Go Cat填埋场的渗滤液处理设施虽然每天处理能力达400m3,但由于2006年8月过滤膜堵塞,每天的处理能力降至50m3。季风导致恶臭和粉尘向周围居民区扩散,Go Cat填埋场的恶臭对Binh Tan区、Tan Phu区、Tan Binh区以及其他12个地区的居住者带来恶劣影响。另一方面,Tam Tan填埋场在没有设置渗滤液处理设施的情况下于2003年1月开始运营,5月漏出的渗滤液给6000m2水田和20ha旱田带来巨大损害。因此,Phuoc Hiep区的居民发起反对运动,阻止向Tam Tan填埋场搬运垃圾的卡车通行。为了解决这一问题,政府向300米范围内的居民支付了用于健康诊断的补助金。
(4)渗滤液及填埋气体的产生。
填埋场的渗滤液和臭气引发环境风险。渗滤液是填埋物中所含水分与渗透的雨水发生物理、化学、微生物反应后出现数量和成分的变化。其水质受到垃圾种类、填埋方法、地理条件、气候、年数等条件的影响。虽然填埋场的水收支未经过正确测定,但是Dong Thanh填埋场、Go Cat填埋场以及Tam Tan填埋场的渗滤液数量每天达到600m3、400m3、500m3。雨季将产生更多的渗滤液[226]。表7-15以及表7-16显示了Dong Thanh填埋场以及Go Cat填埋场渗滤液的水质[227]。渗滤液有机物含量高、呈深色,散发由于有机物腐败而产生的臭味。渗滤液的水质强烈依存降水量,生化需氧量(BOD)以及化学需氧量(COD)在雨季有下降趋势。季风气候特有的夏季强降雨增加了渗滤液的量。通过促进生物分解和稀释水质将发生很大变化。全有机物质量与易分解性有机物比例的指标之比BOD/COD较高,适于生物学工序的处理[228]。但是,由于处理工序的设计未考虑渗滤液质和量的变化,因此雨期将由于渗滤液的激增以及干燥期污染物质的高浓度化而使得渗滤液处理设施超负荷运转。总体上BOD、COD、氮浓度高,要达到国家排水基准值Type B(TCVN5949—1995)50、100、60mg l-1并不容易。
表7-15 Dong Thanh填埋场的渗滤液成分
填埋场会产生甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮、硫化氢、氨等各种生物气体,有毒并有恶臭。2005—2014年Go Cat填埋场的气体产生量为甲烷233600t、二氧化碳646050t。甲烷可以作为能源使用,Go Cat填埋场自2005年开始运营2.43MW(年均生产16GWh)的发电厂。垃圾回收的能源每1kWh以600VND的价格直接销售给胡志明市电力公司。为了适用于京都议定书规定的绿色开发机构河内正在调查填埋场甲烷产生量以及排放情况[229]。
表7-16 Go Cat填埋场的渗滤液成分
由于垃圾填埋方式设备及运营管理成本低,所以目前此方式仍是城市垃圾处理的主要方式。对于政府而言,多年面临的问题是卫生填埋场的选址。截至2002年,新设了Tam Tan填埋场(Cu Chi县Phuoc Hiep区)、Da Phuoc填埋场(Binh Chanh县Da Phuoc区)、Thu Thua填埋场三个,占地面积分别是822ha、256ha、1760ha,总面积为2838ha。在Tam Tan填埋场将建设用于处理家庭垃圾、产业废弃物、有害废弃物的焚烧炉。位于湄公河三角洲的Long An省的Thu Thua填埋场还在计划阶段。Dong Thanh填埋场以及Go Cat填埋场距离胡志明市中心较近,而新建的填埋场距离胡志明市中心40~60km。向新建填埋场运送垃圾的成本提高,但由于人口稀少,来自填埋场的风险会降低。
改善已建填埋场对于胡志明市可持续发展来说非常必要。虽然能够利用生物能源供电,但是同时持续产生的甲烷会延长渗滤液和恶臭的产生,与电力供应相比应当首先考虑减少对周边居民的健康影响。要立即解决填埋场问题虽然很困难,但是为了解决所有问题政府必须做出跨部门的协调和努力。首先,应当将填埋场周边的住宅迁至安全的场所。落实到当天覆土避免垃圾遭到风吹雨打,旱期和雨期也好变换中间覆土的频次。现存的渗滤液处理设施应在保证适当的去除雨水和充分贮留渗滤液的基础上进行改建。为减少恶臭应在填埋场周边植树,树木的生长发育也很重要。必须对表层水和地下水的水质、渗滤液和生物气体进行监测。
对于目前的填埋场以及计划阶段的填埋场而言,渗滤液循环、强制或被动的通气运转[230]能够有效减少渗滤液的容积。为改善填埋场的现状,可以通过渗滤液循环控制生物反应,将填埋场当作生物反应器(超浓度培养微生物的装置)运营,可能会促进气体和电力的生成。强制或被动的通气运转将刺激填埋场的好氧性微生物,促进废弃物的稳定。Go Cat填埋场也在研究与废弃物分解有关的微生物研究[231]。同时进行渗滤液循环和通气的填埋场生物反应器能够使厌氧性、好氧性微生物群活性化、抑制恶臭和渗滤液产生的效果更高。无论在哪种情况下,最低条件就是对渗滤液正确集排水进行设计、管理。避免防渗和给水、排水建设产生不完备。如果填埋场作为生物反应器正常运转,从长期看监视和管理的时间、成本将大幅度减少[232]。
7.2.3 越南如何学习中国废弃物资源化处理的经验
经济高度成长当中的中国废弃物排放量急速增加,中国政府积极推进城市垃圾的无害化处理以及工业固废的综合利用。“十一五”和“十二五”分别制定了城市垃圾无害化处理率、工业固废综合利用率在2010年从2005年的51.7%、56%均提高到60%的目标,结果,2010年不仅目标达成,而且城市垃圾无害化率、工业固废综合利用率分别在2009年、2010年达到71.4%、69%。同时,废弃物处理设施建设也发展迅速。“十一五”期间废弃物处理产业的投资额达到2100亿元、年平均投资增长率超过18%。“十二五”的方针表明城市垃圾无害化处理率提高到80%同时将着手采取二英对策。在此背景下,环保部下属的环境计划院预测“十二五”期间在废弃物处理产业的投资将超过8000亿元。特别是,大约有一半的投资将用于城市垃圾焚烧,其成长率会超过50%。废弃物部门的积极投资使得当地企业快速成长。比如,桑德环境资源股份有限公司发展速度惊人,该公司参与到城市废弃物处理的BOT项目中,对设计、建设、投资、管理实行一条龙服务,成为深圳证券交易市场的上市企业,近5年的销售额年增长 率达到30%~70%。2010年末参与到日处理能力9000t的城市垃圾处理项目当中,2011年就超过了10000t。除了桑德环境资源股份有限公司以外,近年很多公司成长迅速、不仅成为超大型企业也成功上市。中国政府在产业结构调整政策上重视培育废弃物资源化处理产业,“节能环保产业发展规划”表明将通过创造市场环境、支持技术开发、税费优惠助推废弃物资源化处理产业发展的方针。废弃物资源化产业的生产额2009年为5000万元,产业团体表示2015年将达到1.5兆元。
越南在废弃物管理、循环型社会建设方面还有很多未解决的问题,今后,将进一步施行废弃物正确管理和循环型社会建设的一系列措施。如何从废弃物中尽可能多的回收可利用资源,这一点值得越南借鉴。
7.3 印度尼西亚的城市垃圾处理与“资源循环体系”
7.3.1 雅加达的城市垃圾及其处理状况
(1)城市垃圾的定义。
2008年印尼实行“废弃物管理法”(REGARDINGWASTE MANAGEMENT),该法是一项全面综合管理废弃物的法律。
“废弃物管理法”第2条第12页中,废弃物分为“家庭垃圾”(household waste)/“准家庭垃圾(household-like waste)”/“特定废弃物(specific waste)”三种。“城市垃圾”包括“家庭废弃物”和“准家庭废弃物”,第2条第3页所述“准家庭垃圾”中包含的“产业领域废弃物”由PPLI等民营企业负责处理。本文所述废弃物指“城市垃圾”中除去“产业领域废弃物”的废弃物。
“废弃物管理法”对“产业领域废弃物”的定义是Household-like waste,as provided for paragraph(1)pointb,derives from commercial area,industrial areas,special areas,social facilities,public facilities,and/or other facilities。
(2)城市垃圾处理现状。
雅加达2010年城市垃圾总量约224万吨,每人每天排放量为640g,垃圾量呈增加趋势,2010年达到顶峰。
从垃圾成分来看,有机垃圾(生鲜垃圾)占55.37%,比例最高。印尼的垃圾数量是按照容积计算的,若按照重量计算,有机垃圾占的比例将会更大。
雅加达排放的一部分“家庭垃圾”“准家庭垃圾”经由“恰昆齐铃中间处理设施”“森库鲁中间处理设施”进行中间处理,最后全部搬入班达盖邦湖填埋场。目前,雅加达的填埋场仅班达盖邦湖填埋场一座,产业领域废弃物不经由该途径处理而由民营企业回收。
(3)班达盖邦湖填埋场与“垃圾拾荒者”。
班达盖邦湖填埋场位于西爪哇省勿加西市、总面积110.3ha、2010年处理量约185万吨。填埋场内其他堆肥设施和甲烷回收发电设施同时运转,虽称为填埋,但实际情况近乎于随意倾倒,垃圾渗滤液、清洗垃圾回收袋后的排水、垃圾拾荒者的生活排水等已经污染了周边河水。
班达盖邦湖填埋场生活着一群垃圾拾荒者,垃圾拾荒者遍布世界各地,特别是发展中国家的垃圾拾荒者以捡拾垃圾为目的生活居住在填埋场极其周边。班达盖邦湖填埋场的垃圾拾荒者依靠回收塑料、罐子、瓶子、废铁等每月可得到50万~100万卢比。
印尼的垃圾拾荒者从填埋场拾回有价值的废品后不经分类便卖给经纪人,然后这些废品被转卖给小贩、资源化处理企业。经纪人从垃圾拾荒者手中买下废品后对其进行分类、清洗,然后卖给小贩。小贩将废品严格分选、洗净、干燥后卖给资源化企业。资源化企业将其作为资源再利用并投入到原料和产品的生产当中。被混合丢弃到填埋场的废品以垃圾拾荒者为起点开始被资源化利用。(www.daowen.com)
从2011年班达盖邦湖填埋场的情况看,填埋场上随意倾倒的垃圾堆成小山,很多垃圾拾荒者围着开动的重型机械捡拾废品。罐装车直接开到填埋场扔垃圾,垃圾拾荒者为了获得更有价值的废品,紧挨着罐装车捡拾废品。也有很多人直接爬到垃圾山上捡拾。周围充斥着有机垃圾刺鼻的恶臭,大量的苍蝇不断飞来飞去,垃圾渗滤液将地面弄得一片泥泞。尽管环境恶劣,垃圾山旁提供饭食的小店和移动摊贩仍在营业,很多垃圾拾荒者在这里吃饭。垃圾拾荒者以及其他以此维持生计的人们在班达盖邦湖填埋场附近形成群落,捡拾垃圾成为维持生计的手段,可以说垃圾拾荒者变成了雅加达“资源循环体系”的一部分。
(4)“资源循环体系”中垃圾拾荒者的作用。
正如McDougall等在“发展中国家垃圾拾荒者承担垃圾处理体系的一部分”所指出的那样,班达盖邦湖填埋场的垃圾拾荒者承担了雅加达“资源循环体系”的一部分。换一个角度,可以说正因为有非正规部门的垃圾拾荒者才会有雅加达甚至是印尼的资源循环体系[233]。
7.3.2 印度尼西亚“资源循环体系”的特色
在发达国家,比如日本的废弃物处理行政中,市町村为如何把资源循环纳入到政府行为当中而绞尽脑汁。可以说,垃圾分类回收的标准多样就是一个佐证。雅加达不存在日本那样的由市町村构筑的坚固的垃圾处理体系,垃圾拾荒者即非正规部门支撑着经济刺激作用下的资源循环体系。在日本,有不少市町村规定“如果从行政资源回收点捡拾罐子、报纸等有价值的物品将受到处罚”。这也许是行政从资源销售利益出发而不得已采取的措施,但是从“资源循环”总体上看,也许还存在得出其他结论的可能性。
7.4 法国废弃物管理及设施建设现状
7.4.1 欧盟各国废弃物处理概况
1995年以及2008年欧盟各国每人每年的城市垃圾(MSW)焚烧、资源化处理、填埋数量如表7-17所示。此处的计算方式为资源化处理量=(排放量-焚烧量-填埋量),除了将容器包装等作为原材料资源化处理以外,也包括堆肥处理和甲烷发酵处理的数量。各国的处理状况取决于焚烧炉设置情况及其垃圾管理政策。
表7-17 从垃圾处理看欧盟各国的类别
急速削减填埋量的德国和瑞典其焚烧技术大大提高,焚烧以外代替填埋的处理方式就是资源化利用。丹麦一部分地区和荷兰禁止填埋。丹麦主要是焚烧处理,荷兰通过对废弃物热回收设施EfW(Energy from Waste)给予补助来增加发电。秘鲁是不通过增加焚烧来减少填埋的唯一国家,大力推进资源化和再利用。
1995年以来,进行能源回收的焚烧设施急速增加。
生物能源以及来自垃圾的能源回收量中,MSW的能源比例在2005年达到14%(1995年为10%)。从垃圾焚烧中回收的能源比例在2005年达到14% (1995年为10%)。2005年从垃圾焚烧中回收的能源中有一半来自法国、荷兰、德国。意大利、芬兰通过焚烧MSW回收的能源在不断增加,但是,英国、西班牙的增加量却在减少。
荷兰以发电为主,斯堪的纳维亚诸国将热利用作为重点,最近向CHP(Combined Heat and Power)热电供给转型。
表7-18 欧盟各国垃圾处理概况
续表
表7-19 MSW处理方法
续表
图7-8 MSW处理方法
7.4.2 法国的废弃物处理及其设施概况
(1)法国的废弃物处理现状。
为了控制填埋量,法国于1992年设立了填埋税,1993年以后,为了提高资源化处理率,部分税收被用于对分类收集、收集中心、分选装置、资源化处理装置等投资时的补助。
1995年至2003年,原材料回收与能源回收量不断增加,填埋量有一些减少,不具备热回收功能的焚烧设施大大减少。相应地,提高资源化率的设施补助也因此而增加。1993年EfW设施曾达到300个,由于法律对小规模设施(1t/h)及排气处理的规制,目前该设施减少到113个,处理量小幅增加。
2007年法国出台环境格勒纳勒方针,废弃物管理不断完善,环境格勒纳勒设定了控制排放、资源化处理率、堆肥、甲烷发酵的有机性废弃物数值目标。主要数值目标如下:
①人均家庭垃圾5年减量7%。
②有机物资源化处理率(2004年为24%)在2012年和2015年分别提高到35%、45%;企业废弃物(不包括建筑废弃物、农业废弃物、餐饮业废弃物)与家庭包装废弃物的资源化利用率在2012年提高到75%。
③减少焚烧和填埋量,减少对环境和健康的影响。焚烧或者填埋处理的废弃物数量到2012年减少15%。
目前的填埋税率为10欧元/t,在EU是最低的,如果目的是从填埋转向其他处理方式,那么这一设定就显得太低了。填埋所要成本平均53欧元/t(含税63欧元/t),堆肥以及焚烧为70~90欧元/t。
2015年填埋税从2009年的15欧元/t提高到40欧元/t。如果是高效填埋气回收(75%以上)或者得到环境认证,则税率可以降低。
2009年起,针对焚烧处理导入了新税,与能源回收率相应的,税率从2009年到2013年为7欧元/t~14欧元/t。若满足①设施获得环境认证②NOx在80mg/Nm3以下③能源效率高(按照法国的计算方式)三个条件中的两个,则焚烧税率降低为2009年2欧元/t~2013年4欧元/t。
2001年针对MSW焚烧设施规定了固定电价收购制度,新建设施为4.6欧分/kwh,能源效率R1为0.6以上的回收设施增加0.3欧分/kwh,已建设施为3.9欧分/kwh。
2006年填埋场生物气体与甲烷发酵适用于新的收购制度,7.5~9欧分/kwh + 2欧分/kwh(甲烷发酵)、效率高的情况下要再加上2欧分/kwh。
从收购价格的设定来看,与焚烧处理相比法国政府更加鼓励厌氧消化处理。
法国2006年废弃物排放量数据如表7-20所示。2006年排放的废弃物数量为8.68亿吨,其中3100万吨来自家庭。
表7-20 法国废弃物排放量
法国按照公共废弃物管理体系(public waste management system)建设的各类废弃物处理设施数、处理量如表7-21所示。
表7-21 废弃物处理设施与处理量 (2006年)
从处理方式看,Efw设施有110个、处理量占26%。与之相对,进行能源回收的单纯焚烧设施有18个,资源化分选设施有320个,占处理量的13.4%。
有机性废弃物处理方面,堆肥设施有511个,占处理量的10.7%;甲烷发酵设施有3个,处理量为14.7万吨。截至2011年2月,运营中的甲烷发酵设施有9个,建设中的有9个。
法国MSW排放量与处理方法的推移如表7-22、图7-9所示,填埋比率从1995年的45%减少到2008年的36%,焚烧比率也从1995年的37%减少到2008年的32%。另一方面,资源化处理率同一时期从9%提高到17%、堆肥所占比率从9%提高到15%。
图7-9 法国MSW处理方法推移
表7-22 法国MSW处理方法推移
续表
1993年Efw设施有300个,因法律对小规模设施(1t/h以下)以及排气处理施行规定,结果现在减少到113个,但处理量只略微增加。新设施的平均处理能力为11万吨/年,这与26万人排放的垃圾数量相应。
法国能源回收的废弃物焚烧设施如表7-23所示。
表7-23 法国能源回收设施一览
续表
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新能源回收设施在城市地区的建设面临困难,由于几乎所有的设施都在郊外,无法进行热利用。因此,发电在增加、热利用在减少。有提案指出,对于大量使用焚烧设施供热的建筑物,可免缴税费,这将成为今后的发展趋势。
焚烧处理在废弃物处理方面占有一定位置,但是新建的几个项目受到当地反对。每当此类设施建设有提案时就会出现强烈反对,自治体不得不提出解决方案(MBT、甲烷发酵等)。马赛的设施就是一个典型,设施建设由于受到反对派向法院的申诉而被迫停止,最终以建设有甲烷发酵的MBT设施达成协议。
甲烷发酵设施是遭受反对较少的设施,有6个设施正在运营。2012年之前每年建设两三个这种设施。
法国有很多MBT设施,其中有几个设施制造废弃物燃料(SRF),该燃料能够在锅炉或炉子里处理。但是,几乎没有不进行大的改造就能接收SRF的工业设备,SRF的使用依赖于其质量与能源市场价格。
虽然MBT处理设备有增加的倾向,但是能够接收SRF的设备较少。
一直以来,法国居民不论排放垃圾的多少都要对垃圾收集缴纳一定的税费,2011年为86~87欧元/年/人、150欧元/年/户。
环境格勒纳勒提出,在2020年之前将导入与排放量相对应的付费PAYT (pay as you throw)方式或至少应导入有激励作用的税费。为增加资源化处理PAYT是重要的手段之一。25个城市成为按照垃圾袋、垃圾罐重量付费的试点地区,收效良好。为了防止违法弃置,对于一定量以内的排放必须支付固定金额,排放量超过规定时收取费用的做法比较有效。
(2)法国SYTRAD废弃物处理协会MBT设施。
法国于1992年设立了SYTRAD废弃物处理协会,用于处理法国南部德龙省、阿尔代什省的垃圾。截至2011年1月,该协会处理两省中北部的23个联合体(由358个市镇构成)、人口52.6万人排放的家庭垃圾。SYTRAD建造了3个 MBT堆肥处理设施(回收设施),年处理能力合计15万吨。市民将资源垃圾运到垃圾分选中心,处理能力为一年4万吨,以前是手工操作,现在由机械分选后再人工分选,分选的纸、纸箱、塑料、金属等销售给欧盟和法国的企业。剩下的家庭垃圾由23个联合体收集,在MBT设备中处理。1979年竣工的填埋场在省北部,用于处理非有害废弃物。以前将家庭垃圾直接搬入,现在搬入MBT设施处理后的残渣,面积为12ha。
图7-10 SYTRAD的位置和处理对象所在区域
建设中的MBT堆肥设施概要如表7-24所示。设施分为3处,搬运距离基本相等。以前只搬入一个填埋场,造成的环境负荷很大。
表7-24 MBT堆肥设施概要
设施占地面积8000m2,建设费用1500万欧元/年,其中20%用于环境保护。3个设施总共5600万欧元/年。设施是密闭型的,安装了很多防止恶臭的装置,因为是自动门所以内部被减压。为防止粉尘外扬设置了水洗装置以及生物反应器,空气的处理成本较高。按照当地居民的意向,建筑物也使用木材,雨水被回收利用。使用热泵进行热回收,回收的热能用于办公室。为加强居民环保意识,该设施设置了参观者专用通道,其他的垃圾分选中心已经接待过5000位参观者,参观者可以观看分选中心的任何一处以提高其环保意识,工会选出5人负责接待参观者。
图7-11 MBT设施选址场所
表7-25 MBT设施的处理流程
续表
生物反应器窯内停留时间非常关键,制成怎样的形状和能否具备一定的性状对于之后的分选和利用都非常重要。滞留时间为2.5~3.5天,温度上升到55℃。该工序不发酵,其作用是使材料达到均质。堆肥产品及质量规格有几种,只来源于植物的堆肥规格最为严格,来源于家庭垃圾的堆肥其规格为法国制定的规格,法国正在争取将其设定为欧盟规格。
最初堆肥的有机物被分选为不燃物,所以堆肥量少,不燃物中的有机物比率变高。今后,堆肥规格可能更加严格,通过导入利用传感器进行分选的装置可除去不燃物。
3个设施的建设费用加起来共6000万欧元,全部来自于居民交付的税费,政府并未提供补助。居民支付的垃圾税费因地区不同而不同,有的地区为86~87欧元/年/人,可以与收集搬运及垃圾处理设施的运营费相抵。
绿色垃圾(草木)可免费运至垃圾收集点。垃圾收集点接收的垃圾包括大件垃圾、家电、院落树木、木材、纸箱、铁和金属、塑料、玻璃、特殊溶剂、危险物、油、陶瓷、沥青、石棉、轮胎等。50万人有56个收集点,搬入收集点的数量与收集量相同,65000人所在对象区域中,搬入垃圾收集点的垃圾有13000吨,收集量为15000吨。收集点以外的家庭垃圾也会在该设施处理[234]。
7.4.3 法国废弃物管理对中国的启示
在废弃物管理方面,法国针对废弃物处理方式制定不同的税费政策,同时鼓励MBT设施的建设,以上做法值得中国借鉴。首先,从填埋税、焚烧税到针对填埋场生物气体与甲烷发酵的收购制度,法国根据不同处理方式设定了不同的税率和收购价格,通过合理的税费政策诱导废弃物处理方式由填埋、焚烧向其他方式转变,比如厌氧消化等。同时,对于高效填埋气回收和能源效率高的焚烧等设定更低的税率,以提高资源化处理率。其次,为应对焚烧设施选址难这一问题,法国通过建造MBT设施与居民达成共识。MBT设施运营的目的是从废弃物中回收可资源化利用的物质,通过制造生物气体、堆肥、固体燃料最终实现搬入填埋场的废弃物数量的减少,从而延长填埋场寿命、减少焚烧设施排放的污染物。最后,为加强居民环保意识,法国的MBT设施中设置参观者专用通道,提高废弃物处理过程的透明度,既实现了废弃物的资源化利用,又助推市民成为废弃物处理的主力军。
图7-12 法国的MBT设计
7.5 美国的废弃物处理及WTE产业发展现状
美国被冠以大量生产、大量消费之国的说法由来已久,近年来重视再利用和资源化,到处放置着分类投放的垃圾箱。即便如此,在城市废弃物处理方面,目前填埋处理超过了50%,焚烧处理后通过能源回收进行发电的处理方式仅占30%。
7.5.1 美国的废弃物处理现状
美国环境保护厅(EPA:Environment Protection Agency)花费50年收集了城市垃圾的相关数据。由数据可知,每年的城市垃圾数量一直呈增长态势,但是2008年、2009年以来总量开始减少(见图7-13)。2009年排放量共2亿4300万吨,居民每人每天排放量为4.34lb(约1.9kg)。
图7-13 城市固体废弃物排放量推移
资源化处理率也不断增加,2009年资源化处理量达到8200吨(包括堆肥),占总体的33.8%。换算成每人每天的资源化处理量就是1.46lb(约0.6kg)。
资源化处理的8200万吨垃圾当中有2100万吨被堆肥处理。垃圾种类不同时资源化率也有很大不同(见图7-15),办公用纸大约有400万吨被资源化处理,占总体的74%。美国有一个特点就是将落叶和修剪草坪后的庭院垃圾(yard trimmings)归为一类。通常情况下,庭院垃圾与一般垃圾分开来装入专用袋子后回收。另一方面,有些地区对垃圾分类的规定只有两类,可资源化处理的和其他的。可资源化处理的包括纸、纸箱、报纸、罐子等,放入回收用垃圾箱中。
图7-14 资源化处理数量以及资源化处理率的推移
图7-15 各种垃圾的资源化处理率
垃圾处理咨询公司Gershman,Brickner&Bratton,Inc.(GBB)称,要处理1吨的城市垃圾需要100~200美元的成本,其中40%是收集垃圾的成本,20%是资源化处理的成本。
资源化处理8200万吨的废弃物相当于削减了1亿7800万吨的CO2,换算成汽车排放的温室气体就相当于3300万辆汽车的排放量。
除了资源化利用,有2900万吨废弃物被焚烧(伴随能源回收)处理,大约占到总处理量的12%。焚烧处理时并非所有废弃物都得到能源回收,焚烧后也有些废弃物被填埋,共计有1亿3200万吨废弃物被填埋,占到总体的54.3%,见图7-16。
图7-16 2009年城市垃圾处理方法的比率
EPA估计城市垃圾中有55%~65%的来自于住宅,35%~45%来自于学校、医院以及商业设施。城市垃圾的比率见图7-17。
图7-17 城市垃圾的比率
在填埋处理方面,由于近年来美国城市难以确保建设用地,填埋量逐渐减少。2009年与20年前的1989年相比减少了大约74%。
7.5.2 美国的WTE产业发展现状
城市垃圾各种处理方法的处理量推移见表7-26。从伴随能源回收的焚烧处理量推移表可知,在美国WTE(绿色能源回收:Waste to Energy)从20世纪80年代到20世纪90年代急速增加,但是那之后数量比较稳定。
图7-18 垃圾处理量的推移
表7-26 不同处理方法的处理量推移(百万吨)
目前,美国有87个WTE设施正在运营,一天的总容量达到94721吨。总资产达到140亿美元,拥有2700MW的发电能力。从不同地区看,设备数以及一天的容量当中,东北部最多。
燃烧1吨城市垃圾可得到1100万BTU的热量。其能量与一桶石油、0.5吨煤相同,由此可得到5500磅的暖气、48加仑的乙醇、400~600kWh的电力。倘若现在填埋处理的城市垃圾中有一半是由WTE设施处理的,那就需要一天有200000吨的容量。
表7-27 各地区WTE设施数量及容量
从削减温室气体的角度看,WTE是非常有益的,具体表现在:
①削减填埋场甲烷气体。
倘若将城市固体废弃物搬到填埋场改为在WTE设施处理,那么就能够削减填埋场排放的甲烷。
②通过燃烧化石燃料削减CO2。
倘若通过WTE设施来发电,就能够削减通过燃烧化石燃料发电产生的CO2。
③削减制造铁产生的CO2。
WTE每年资源化处理的铁达到700000吨,相当于削减了等量铁制造时产生的CO2。
2005年全美市长会议通过了环境保护协定(Climate Protection Agreement),其中,肯定了WTE设施是削减温室气体的绿色能源。目前,有1040位市长签署了这一协议。
图7-19 各种场合下CO2排放、削减量
图7-19显示以下四种情况下CO2排放量,由此可知,WTE是如何为削减CO2做出贡献的。
①总量的30%被资源化利用、70%填埋处理(未回收气体)。
②总量的30%被资源化利用、70%填埋处理(回收的气体燃烧处理)。
③总量的30%被资源化利用、70%填埋处理(回收的气体被运往附近工厂作为锅炉燃料使用)。
④总量的30%被资源化利用、70%在WTE设施中处理。
京都议定书规定,代替化石燃料燃烧发电的WTE发电削减了填埋场的甲烷气体,因此可以获得碳信用(credit)。佛罗里达州李县的WTE设施是美国最初获得碳信用的WTE设施,可以在市场上销售碳信用。
很多州导入了RPS制度(Renewables Portfolio Standard),州内发电量中必须有一定比率的电来自于可再生能源,见图7-20。
图7-20 各州的PRS制度
各州对可再生能源相关项目的财政支援政策当中都有关于可再生能源的定义。法律当中将WTE纳入可再生能源的州如表7-28所示。
表7-28 法律当中将WTE纳入可再生能源的州
美国能源省(DOE)为了促进更多的再生能源以及有效的能源生产商业化,发行了21个融资保证,其中有几个于2011年9月失效,但是对于会产生新的雇佣以及大幅度技术革新的项目将继续沿用该融资。2012年的DOE预算案中有1亿7000万美元的预算属于满足以上条件的项目,同时将17亿美元确保作为新提案的预算。
虽然不是WTE设施,但是加利福尼亚州fast solar公司正在建设的三个大型太阳光发电设备拥有1.33GW的发电能力。在这些项目当中,从DOE得到45亿美元的融资保证。一位有识之士提出,应当针对WTE设施的经营者提供财政支持[235]。
7.5.3 美国WTE产业发展对中国的启示
美国在城市废弃物处理方面,目前填埋处理超过了50%,焚烧处理后通过能源回收进行发电的处理方式仅占30%。为了提高资源化处理率,美国通过大力发展WTE产业获得绿色能源并导入RPS制度促进可再生能源的利用。这一点对于中国来说值得借鉴。发展WTE产业不仅能够削减填埋场甲烷气体,也能够削减通过燃烧化石燃料发电产生的CO2,同时也削减了制造等量铁时产生的CO2。
7.6 日本在废弃物处理设施方面官民达成共识的事例
7.6.1 通过招募确定垃圾处理设施建设用地的事例
(1)采用招募方式的背景。
冈山县津山市于20世纪80年代后半期计划建设新的“垃圾处理中心”,由于无法得到当地居民的同意,不停更换候补地。第5个候补地E也遭到周边居民的反对。2006年新当选的市长中止的E地区的计划,提出了以下方针:①垃圾处理设施不是麻烦设施、而是城市建设中的据点设施;②通过吸引企业参与在全市范围内征集候选地;③从综合、科学的角度来确定最佳候补地区。在以上方针的指导下,选址于2006年夏天在包括冈山县津山市在内的广域范围内开始了。
冈山县津山市设置了“垃圾处理中心”选址委员会,冈山县津山市的行政负责人是“垃圾处理中心”选址事务局的成员。选址委员会的作用有两个,一是审议和决定招募内容;另一个是采用科学、综合手法在应招地区选址。委员由13人组成,包括4名学者(2名垃圾处理设施方面的专家、2名地质专家)、2市(包括冈山县津山市)4町1村的7名地区代表(主要来自地区的街道委员会和区长会的推荐)、2名招募的一般市民。选址委员会可以旁听,同时由事务局制作的详细的会议记录也在冈山县津山市HP上公布[236]。
招募时选址委员会设定的7个招募主要项目如表7-29所示。招募的第一个项目是不仅充分了解当地情况还要有建设热情,与之相关的应聘条件是①当地街道居民会(设施选址所在地的街道居民会)以及周边街道居民会的代表与地权人共同申请;②提交城市建设构想;③应聘一事要通过当地、周边街道居民会的决议;④获得地权人代表的同意[237]。
经过3个月的招募,最终确定了9个地区。基于此,选址委员会开始收集各地区的信息。首先是全体委员会进行实地调查、按照地形图确认进出道路、给水排水、电力使用状况,同时听取事务局的说明并提出问题。然后由地区代表介绍情况。将全景照片、国土调查图等放在全景投影仪上,每个地区就候选地的可适性及城市建设构想进行10分钟的说明,然后回答问题,时间是5分钟。之后,淘汰掉总会决议未通过的地区和一部分居民要求撤销设施建设申请的地区,然后以其余7个地区为对象开始正式筛选。
表7-29 招募的主要事项
项目及得分由委员整体决定,比较受重视的是“当地居民的理解”和“用地能否切实得到保证”以及“费用”。在“城市建设、为地区注入活力的构想、建设热情”方面取全体委员的平均值,其他项目由委员们对正副委员长提前打的分提出意见并修正后打分,总分排在前4位的地区可以成为候选地(见表7-30)[236]。
对选出的4个地区再次进行访问调查,对照地权人员列表确认土地获取的切实性以及城市建设构想方面希望最优先实现的内容。之后斟酌“土地获取的切实性”、“费用的低廉性”“城市建设构想的成熟度”等,最终选定前1、2名。
表7-30 评价项目与得分(7个地区→4个地区)
续表
注:*表示全体委员的平均值
(2)选址后的情况。
“垃圾处理中心”选址委员会向垃圾处理广域化对策协会汇报选址结果,在2007年6月25日召开的协议总会上,选址委员会将评选为第一的地区作为选址建设用地。
为了在征求居民同意的同时进行设施建设而设置了“建设讨论委员会”,此外,为了对考虑到环境的合理、客观的审查和评价进行专门审议而设置了“技术审查委员会”,在选择设施建设和管理的企业时设置了能够从专门视角客观、合理进行审议以及评价的“建设运营事业综合评价审查委员会”。
2009年4月1日,在预定建设的地方设立了“津山圈资源循环设施组合”,负责综合型垃圾处理设施(新的清洁中心)建设和管理(设施预定2014年开始运营)。
(3)冈山县津山市建造垃圾处理设施的主要因素。
垃圾处理设施选址完成之后才征求当地居民同意的设施选址形式,增加了当地居民的担心和不信任,该事例以征求当地居民的理解为前提,以城市建设、增强地区活力、有建设热情的地区为对象,通过招募垃圾处理设施的最适用地,促使垃圾处理设施的建设用地顺利选定。
7.6.2 采用渗流控制技术获得居民认可的事例
(1)旭川市废弃物处理场建设过程
为了提高填埋场的安全性与可信度、使填埋场建设地下水的污染风险最小、防止地下水污染造成环境污染、不给市民留下负遗产,旭川市废弃物填埋场以保护地下水为理念提出了新的宏伟设计。
为实现这一宏伟设计,采用了三要素复合liner的新技术,就是在应对地下水污染的渗流控制上再加入防水布、中性硅酸铝混合土、中性硅酸铝帆布[237]。
研究开发的目标就是预计漏水时间(travel)70~130年的百年渗流控制技术,在年间温差60℃、积雪2米以上、最低气温零下32℃的寒冷地区旭川完成了两年的实际规模实验。
自治体作为最终填埋场建造者致力于提高最终填埋场的质量并认为积极地公开信息很重要、通过学术论文等积极公开渗流控制研究成果。
同时,在旭川市最小限度地改变土地、积极开展植物移植等,除了在建造最终填埋场时努力保护自然环境以外对封场后的地下水一直进行监测并公开信息。在地下水监视池通过观察鱼的生存状况从视觉上把握渗流控制的安全性与健全性。
从制订计划到最终填埋场的建造,为了让当地居民更容易了解渗流控制技术,使用未来语言(future language:画、印象、模型)与居民沟通,还开发了使用中性硅酸铝矿物进行风险沟通的手法。
通过一系列的信息公开以及向当地居民召开120多次说明会使得原告撤销了要求法院公布暂时禁止建筑施工的命令。
在旭川市废弃物填埋场,按照地下水污染风险将飞灰与一般垃圾分开填埋并在填埋开始后开始计算测量垃圾层的温度以及水分数值,积极开展建设后环境风险应对。
(2)旭川市废弃物填埋场建设开工的主要因素。
在该事例中,旭川市使用未来语言通过召开说明会向居民讲解保护地下水的基本理念,同时向居民公开应对地下水污染的技术——渗流控制实证实验、地下水实时观测结果、地下水观测池,消除当地居民对最终填埋场安全的疑虑并促使原告撤销了制止建筑施工的要求。
7.6.3 将战略性环境影响评价导入设施建设的事例
本事例为2007年日本制定“战略性环境影响评价指针”之前,将战略性环境影响评价导入废弃物处理设施建设计划并获得成功的事例。
(1)长野县中信地区设置讨论委员会的经过。
长野县中信地区指包括松本市在内的长野县西部一带,产废管理型填埋场剩余年数为0.1年,由于填埋场地窘迫,从1996年开始以长野县与第三方财团法人——长野县产废处理事业团为主开始对填埋场与中间处理设施进行选址,但是2000年11月在计划建设的用地周边进行投票的结果是“反对建造”。同年10月就任的田中康夫知事表示将撤销计划并设置讨论委员会。
讨论委员会包括7名专家、12名招聘的委员,其中有4名是从36名应聘者中选出的,他们对选址的态度分别是赞成、中立、反对,同时与地区居民、行政、产业界之间的利害关系各不相同。为了提高讨论委员会中讨论的透明度,设置了100个旁听席并通过闭路电视播放讨论过程,还在长野县网站上公布发言人姓名和按发言顺序记录的发言稿、公布时事通讯等。
(2)讨论委员会讨论的内容。
讨论委员会从2001年5月开始长达2年的讨论,每次讨论时间为3个小时,共召开了33次。同时设立了4个工作小组,召开31次会议,促进了计划草案的制作。
第1年的政策阶段,首先讨论填埋场建设的必要性,即使最大限度地减少废弃物也还会剩下必须填埋的废弃物,所有填埋场是必要的,让大家达成以上共识并制订废弃物减量化对策体系的基本计划。
第2年制定设施建设的选址规则,通过召开说明会等广泛收集公众意见。之后通过使用GIS(地理信息体系)的计算机图像处理进行了第1次筛选(除去法律、条例规定的地区以外)、第2次筛选(基于市町村的信息进行淘汰)。这2年间按照每一个协议达成的阶段制作并公布4类文件(见图7-21)[238]。
图7-21 讨论委员会的讨论流程
(3)讨论委员会达成共识的主要因素。
讨论委员会将战略性环境影响评价作为达成协议的手法、充分落实彻底的信息公开与居民参与。讨论委员会为了在长野县废弃物处理政策上拥有约束力、发挥其社会化、政治化组织的机能,必须通过确保讨论中手续在理论上的公平性赋予双方达成协议的正当性。讨论委员会在废弃物处理设施的选址上制定了达成协议的规则以便于科学、客观的进行判断。同时,在遏制不透明政策决定过程中取得了成果。基于此,土屋雄一郎认为,应尽量制定能够科学、客观下判断的协议规则、通过彻底公开信息并督促居民参与来达成共识[239]。
(4)长野县中信地区废弃物处理设施建设情况。
1996年7月长野县废弃物处理事业团视察丰科町候补地,于翌年12月开始进行环境影响评价的现场调查,2000年3月丰科町长正式表明同意设施建设的态度,同年11月,当地4个地区中有1个地区进行自主居民投票,其结果是反对设施建设。长野县知事在居民对话集会上表示将成立讨论委员会。2001年讨论委员会讨论了废弃物处理现状并明确了废弃物的减量化措施,2002年通过讨论认识到中间处理设施与填埋场建设的必要性,基于选址规则进行选拔并抽出几个候补地区。2003年7月长野县列举出85个战略性环境影响评价对象候补地区,为确保与新条例的一致,同年11月决定中止SEA,但是,2004年12月长野县宣布中信地区将于2005年在松本地区优先实施SEA。2005年7月长野县向居民召开说明会宣布项目开始,2006年3月长野县从松本地区19个地区中选出2个候补地实施环评(松本市内田、盐尻市栈敷),召开说明会向居民报告筛选结果。其后,松本市以及盐尻市提出要求调查候补地内的断层,2006年11月长野县向松本市、盐尻市说明断层调查结果,在废弃物处理措施方向确定之前,操作
暂时停止[240]。
7.6.4 日本废弃物设施建设在达成社会共识方面对中国的启示
日本为了消除导致废弃物处理设施纠纷的主要因素,要求国家、地方自治体与废弃物处理设施建造者以及当地居民之间进行风险沟通,以上3个事例是废弃物处理设施建设方面有效使用风险沟通的事例。冈山县津山市通过招募遴选垃圾处理设施的事例表明该举措消除了选址的不明确性以及对环境、健康影响导致的担心、不信任,是促使垃圾处理设施所在地区居民达成共识的有效手段。在选址时使用了科学手法同时也公布了选址委员会及其会议记录。这种选址时从居民中进行招募的做法比较新颖;还有一个很显著的特点就是围绕设施建设建造者与当地居民之间积极开展风险沟通。旭川市废弃物处理场的举措是消除居民对设施构造的担心和不信任,满足居民对保护自然环境的要求,该举措也是垃圾处理设施所在地区居民达成共识的有效手段。其特点是除了对防止地下水污染而导入的三要素复合夹层有效性进行实证实验以外,为了让居民易于理解还开发了未来语言以及风险沟通的手法。比较独特的手法就是通过最小限度地改造土地、积极移植植物等保护自然环境的措施建立把握地下水观测池安全性的体系;同时还面向市民召开120多次说明会,与居民展开积极的交流。长野县中信地区从废弃物处理设施是否必须建造到设施选址的整个过程,尽量采取有利于科学、客观下判断的协议达成手法,倡导信息的完全公开和居民参与从而达成社会共识,这是一个有效利用战略性环境影响评价达成社会共识的典型案例。
以上做法值得中国借鉴。首先,废弃物处理设施要达成社会共识就要在废弃物处理设施的计划、设置阶段采用科学手法,建造者通过提供科学、客观数据积极与居民对话并且对话内容要易于理解。其次,对话时要想方设法按照现行废弃物处理法降低风险、进行风险沟通,即使现行废弃物处理法中没有做出规定,也最好向相关地区公布废弃物处理设施的维修管理状况以及设施构造的定期检查结果,同时加强废弃物处理的风险沟通。
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