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徐海云:乡村生活垃圾处理的挑战与探索
发布日期:2016-08-24
 

乡村生活垃圾问题主要是现代工业消费品进入乡村后产生的。从问题导向思考,乡村生活垃圾需要重新定义,至少需要集中处理的乡村生活垃圾需要重新定义。

生活垃圾需要集中处理,集中程度与运输费用支出能力又构成约束。解决这一矛盾的方法是有限收集、集中处理。将生活垃圾适度集中,建设一定规模的生活垃圾焚烧发电厂具有较好的环境效益和经济效益,这是值得总结推广的模式。

我国目前有村庄320多万个,生活在乡村的人口数量大约6亿。随着乡村居民生活消费水平的提高,以及各种现代工业生产的日用消费品普及,必然产生大量的生活垃圾。大量生活垃圾无序丢弃或露天堆放,对环境造成严重污染,不仅占用土地、破坏景观,而且还传播疾病,影响环境卫生和居民健康。乡村生活垃圾收集处理已经成为建设“美丽中国”的短板。

一、乡村生活垃圾的关注重点

对于城市居民来说,生活垃圾的定义是“人们在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及企事业单位垃圾等”。目前,城市人均生活垃圾日产生量(不包括废品)一般为0.8-1.0千克。但是对于乡村,如果还沿用这样的定义,人均生活垃圾产生量可能比城市的要高。家庭燃料产生的灰土量明显会高,乡村可生物降解有机垃圾产生量大,这些垃圾包括瓜果皮、蔬菜剩余物甚至农作物秸秆剩余物等。

如果沿用上述生活垃圾的定义,乡村生活垃圾集中处理会面临很多难以克服的障碍。如:没有能力也没有必要把乡村的大量生物质类垃圾集中运送到县级填埋场进行填埋处理,如果填埋场运行管理不到位,实际的结果可能是把原来分散的垃圾污染变成集中污染;没有能力也没有必要把乡村的灰土类垃圾集中运送到县级填埋场进行填埋处理,否则不仅耗费运力,而且占用县级填埋场库容。这也是很多人批评“乡村生活垃圾集中到城里处理的原因”,他们认为,自古以来,都是把城里的垃圾运到城外处理,对“把乡村垃圾集中运到城里处理”难以理解。

如果沿用上述生污垃圾的定义,乡村生活垃圾处理就会引导为生物处理为主。如浙江安吉县针对有机垃圾处理总结了五种模式:自然生化堆放处理、垃圾集中处理机、沼气发酵处理、堆肥器处理和生化处理机制肥。浙江一些村镇使用太阳能处理垃圾,金华市金东区塘雅镇,有一座8个村联建、采用太阳能技术的新型堆肥房,每天能处理3吨以上垃圾。该区已为442个村配备了305座太阳能堆肥房。不管是好氧堆肥还是厌氧产沼,处理对象只能是可生物降解有机垃圾,以塑料包装为代表的现代日用消费品产生的生活垃圾还是需要集中处理。实际上乡村生活垃圾处理问题并没有得到根本解决。

乡村生活垃圾问题主要是现代工业消费品进入乡村后产生的。从问题导向思考,乡村生活垃圾需要重新定义,至少需要集中处理的乡村生活垃圾需要重新定义。具体地说,生物质类垃圾、灰土类惰性垃圾可以就地处理,不适宜集中处理。需要集中处理的生活垃圾就是以塑料包装为代表的现代日用消费品产生的生活垃圾,通俗地说,需要集中处理的生活垃圾主要指“城里来的垃圾”。这样,需要集中收集处理的乡村生活垃圾量就会显著减少(根据调查,人均日产生量只有0.2千克左右),其收运频次可大幅度降低,相应收运处理成本也将大幅降低。

二、乡村生活垃圾管理面临的挑战

1.“村收集”模式无法实现专业化,垃圾池卫生状况差

由于村级单位居住人口少,小的村几百人,大一些的村也就上千人,每天产生的生活垃圾量不到1吨。如果各村负责收集,难以配备专业化车辆,人员(驾驶员)成本也很高。对于经济不发达地区,农村垃圾收运只能选择农用车或拖拉机作为收运车辆;对于一些经济发达地区,即使上级政府出资购买专业垃圾车辆,由于垃圾量少,一天装不了一车垃圾,至少也需要一个专门驾驶员负责收运,这样的收运成本大多数村也难以负担。

近几年,全国许多地方开始重视生活垃圾收集,许多地方建设垃圾收集池。但由于缺少垃圾分类管理,垃圾池成为蚊蝇滋生地,环境卫生状况差,难以满足卫生要求。

2.乡村生活垃圾收运成本高

现有的口号是“村收集、乡镇运输、县处理”,现有的技术标准和规范都要求乡镇建设转运站。建设垃圾转运站本来是为了降低运输成本,同样由于这些转运站投资高,使用效率低,如果全成本核算,通过转运站转运,生活垃圾收运成本不是减少而是大幅度增加。但为什么各地还要不断建设?因为这些建设费用来自上级部门,一般不计入成本。例如,海南某地采用村收集、镇转运、市处理的方式,为了推进生活垃圾的收集转运工作,建设东、西、南、北四个片区五座生活垃圾转运站,总处理规模280t/d,总投资3760万元。5座转运站年实际收运生活垃圾量约5万吨,平均运距不到20千米,如果按照吨公里2元估算,采用直接运输,垃圾收运费用也就200万元,比垃圾转运站投资的年财务费用还要低。如果把这些垃圾收运工作量承包(或特许经营)给一个公司,就不需要建设转运站,收运成本也会大幅降低。

3.乡村生活垃圾集中填埋处理,污染控制难、成本高、难以持续

一些地区采用“村收集、乡镇运输、县处理”模式,一方面运输距离如超过20公里,运输费用难以承受;另一方面,即使运输到县级填埋场,由于这些填埋场规模小,受经费、管理水平、人力资源等因素影响,这些填埋场又成为“规范”的堆放场,使农村生活垃圾由之前的分散污染变成集中污染。此外,填埋场持续占地也使得这种方式难以为继。对于日处理几吨到几十吨的小填埋场,每立方米容积的投资大都在100元以上,对于日处理几吨的小填埋场即使是简易填埋,每立方米库容的投资也接近100元(见下述3例),如果再加上运行费用,并考虑实际收集垃圾量小于设计规模的因素,这些小规模的卫生填埋场总成本费用将在200元/吨以上(还不包括土地成本),高于一般城市生活垃圾处理成本4倍以上。

案例1:青海省兴海县温泉集镇简易垃圾填埋场,设计库容1万立方米,日处理垃圾量2吨,设计使用年限10年。项目工程总投资88万元,折合每立方米库容88元。

案例2:湖北省恩施市宣恩县李家河乡集镇垃圾填埋场工程,占地面积13亩,平均日处理垃圾规模为2吨,一期填埋区库容不小于8000立方米。该工程总投资100余万元,折合每立方米库容125元以上。

案例3:河南省洛阳市栾川县冷水镇一座生活垃圾卫生填埋场,填埋库容11.42万立方米,规划占地52.5亩,日处理能力25吨。项目总投资1600万元,折合每立方米库容140元。

4.填埋没有出路,一些地区开始推行小型焚烧,但投资成本高,容易造成“二次污染”

乡村生活垃圾在不能进行填埋的条件下,很容易想到焚烧处理。2008年以来,福建、江西、安徽、湖北、湖南、广西等地先后建设了一批小型焚烧炉。这些简易焚烧炉,投资几万到几十万元不等。例如,2011年前后,福建省一些地区将乡村生活垃圾集中到镇上进行简易焚烧处理,焚烧炉日处理能力为5吨左右。据福建省住建厅介绍,在福建约有300多座这种类型的“闷烧炉”。这种焚烧炉设备简陋,没有烟气处理设施,吨投资在5万元左右,运行成本主要为人工成本,折合吨处理成本约为10元。福建省住建厅目前已经不再推广这种处理方式。前些年,江西省曾经建设数以万计的小型焚烧炉,几年以后,这些小型焚烧炉大多成为废铁,少数在运行的也是污染严重,谈不上环保达标。

5.各类以资源化名义建设的综合处理厂难以运行

小型填埋与小型焚烧难以有效处理乡村生活垃圾,许多地方又尝试各种形式的综合处理。这些综合处理厂大多打着垃圾资源化的旗号,工艺技术路线大多采用分选处理及堆肥处理工艺。这些所谓的综合处理厂建成后基本不能使用,全国类似的案例已经有近百座。例如据公开报道,陕西咸阳旬邑县2010年投资3200万元建成的垃圾资源化处置中心就一直没有运行;江苏省盱眙县总投资达6000万元的垃圾处理厂现已停止运行,其原因主要是该项目生产出来的肥料由于金属含量超标,达不到有机肥使用标准而不得不停止生产。

近些年,国内在村镇生活垃圾处理方面已经进行了多种尝试,如小型简易焚烧炉、热解炉、气化炉、形形色色综合处理,这些尝试的结果却只是无功而返。对这些所谓的“新技术”,社会上还存在许多幻想甚至期待,但从国内已经建成的这些设施的实际运行效果看,这些设施要么不能达标,要么能达标但因成本费用高、管理要求高等因素,最终成为“摆设”。这些现象值得反思。

三、乡村生活垃圾收运处理的思考

1.确立集中收集对象,推进乡村生活垃圾分类收集

小规模的生活垃圾处理卫生填埋场和焚烧厂要达到环保要求,成本高、技术管理要求高,正常稳定运行难,在环保方面和经济方面都不具有合理性。

生活垃圾需要集中处理,集中程度与运输费用支出能力又构成约束。解决这一矛盾的方法是有限收集、集中处理。我国农村垃圾可以分为:废品类可回收垃圾,渣土、砖瓦等惰性垃圾,可降解类有机垃圾,家庭有毒有害垃圾和其他垃圾五类。其中前三类可就地处理:废品类可变卖给废品回收站;渣土、砖瓦等惰性垃圾本身对环境无害,可以作为路基土,用于铺路、填坑;可降解类有机垃圾可依托原有设施与粪便进行厌氧发酵或就地堆肥,腐熟后还田利用。后两类垃圾采用集中收集、集中处理的方式:有害垃圾集中收集,贮存至一定量运至专业化处理场所;其他垃圾经集中收集贮存后运至县级垃圾填埋场。

我国城市生活垃圾分类收集工作并不顺利,对于在乡村推行生活垃圾分类收集,很多人存有疑虑。从实践看,乡村垃圾分类收集更具可操作性。首先大多数乡村人口密度小,流动性小,沟通和交流多,只要政府组织引导得当,完全可以搞好分类收集。此外,乡村附近有足够的农田、林地等接受并需要有机垃圾堆肥。

为促进农村生活垃圾分类,应建立激励和补偿机制。对于按照要求,将有机质和灰土进行分类的地方,免除或收取少量的居民生活垃圾处理费,村民就地处置利用有机质和灰土,其余垃圾收集和处理费用由县级以上政府统筹承担。县级政府检查评比村庄环境卫生状况,重点检查有机质和灰土以外的生活垃圾收集状况。

2.实行“有限、定时、定点”收集,建立专业高效运输系统

由于包装类垃圾特别是塑料袋垃圾是乡村生活垃圾污染的主要来源,采用有限收集、有限处理的方式也符合先易后难、逐步完善的发展规律。目前乡村垃圾收集运输设施缺乏,将有限的资金用于垃圾收集运输设施建设,可在短时间内改变乡村环境卫生面貌,也为乡村垃圾收运处理系统建设积累经验。

所谓“有限收集”只是把“城里来的”垃圾(主要是现代工业消费品产生的垃圾如包装垃圾)收集起来,生活垃圾分类收集后,如果只是包装类垃圾进行集中处理,必然要打破现有的在城市普遍实行的日产日清制度,可采用1-2次/周,偏远乡村可以实行每月1次,随着通讯的便捷,也可以根据实际需要随时调整。这样才能显著降低运输成本,也才能适应乡村的生产力水平。

此外,由于需要集中的生活垃圾量少而分散,分别建立独立的运输系统,将使运输成本明显增高,且不利于专业化维护;需要按照物流管理,优化运输流程,如建立统一的运输体系,进一步降低运输成本,适应乡村的支付能力。总之,建立村镇垃圾收运体系的重点是人员机构建设,目标是首先对包装类垃圾进行集中收集、运输和处理,方法是建立类似目前废品收购体系的企业化模式。

3.借鉴发达国家和地区的经验,规划建设生活垃圾焚烧发电厂

生活垃圾处理设施没有规模,难有有效管理;没有规模,没有环境保护;没有规模,也没有经济效益。适度集中焚烧发电处理是必由之路。

发达国家和地区在这方面已经有很好的实践。德国巴伐利亚州面积70554平方公里,人口1180万,由18座生活垃圾焚烧发电厂覆盖村镇生活垃圾处理,年焚烧量达350万吨(2014年),人均年焚烧量约300千克。

瑞士也是实行村镇生活垃圾适度集中焚烧处理很好的范例。瑞士实现了生活垃圾收集服务全覆盖,有些偏远的山区也是通过火车转运,实现适度集中焚烧处理并热电联产余热利用。瑞士现有30座生活垃圾焚烧厂,年焚烧生活垃圾量388万吨(2015年),人均年焚烧量约470千克。

我国台湾地区垃圾逐步改为焚烧发电处理,曾提出“一县市一焚化炉”的规划,目前投入运行的生活垃圾焚烧厂有24座,总处理能力为24650吨/日。台湾澎湖县垃圾产生量少,建设焚烧发电厂不经济,从2007年开始压缩打包,转运至高雄市冈山垃圾焚化厂处理。

将生活垃圾适度集中,建设一定规模的生活垃圾焚烧发电厂具有较好的环境效益和经济效益,这是值得总结推广的模式。对于经济不发达地区,没有那么多垃圾,但有很多剩余农林废弃物等。把这些废弃物适度集中起来,焚烧处理并进行能源利用,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,生活垃圾焚烧厂建设需要突破行政区域的局限,适当集中处理,实现规模效益;另一方面,需要突破针对单一生活垃圾的局限性。与生活垃圾特性类似的工业垃圾、大件垃圾、农林生物质类垃圾,如秸秆、城市污水厂污泥等可统筹规划,实现固体废弃物集约化协同焚烧处理。

四、乡村生活垃圾收运处理成功的实践与探索

1.一个发达地区乡村生活垃圾处理的历程

江阴市地处江苏南部地区,属于经济发达地区,2007年以前,该市生活垃圾还是填埋处理,而且当时的填埋场还没有采用人工防渗,属于简易填埋,主要接纳市区生活垃圾,并没有做到村镇生活垃圾全覆盖。2007年,该市建成生活垃圾焚烧发电厂,开始也主要是处理市区生活垃圾,随着生活垃圾焚烧发电厂不断扩容,实现了生活垃圾收运处理全覆盖。

光大环保能源(江阴)有限公司生活垃圾焚烧发电项目2007年建成一期工程,建设规模为800吨/日,配置两台日处理400吨的机械炉排炉和一套12MW的汽轮发电机组;2011年建成二期工程,建设规模为400吨/日,配置1台12MW的汽轮发电机组;2016年开始建设三期工程,规模为1000吨/日,装机容量达到30MW。三期工程预计2018年投入使用,届时三期工程总规模将达到2200万吨。

江阴市生活垃圾处理的历程是发达地区城市生活垃圾处理的缩影,也是城乡一体化生活垃圾处理的发展趋势,这个过程在江苏省已经得到普遍印证。通过生活垃圾收集服务全覆盖,保障乡村整洁;通过现代化的生活垃圾焚烧发电厂建设,实现垃圾处理可持续。

2.一个经济相对欠发达地区乡村生活收运处理全覆盖的实践

2015年,安徽省来安县生活垃圾收运处理实现了全覆盖。来安县经济发展水平属于不发达地区,全县人均GDP不到3万元(2015年),低于安徽平均水平和国内平均水平。其值得总结的做法是将全县生活垃圾集中到滁州市生活垃圾焚烧发电厂。该厂由滁州皖能环保电力有限公司建设运营,设计处理能力700吨/日,总投资约2.59亿元,2015年建成投产,服务范围包括滁州市区以及邻近的来安县、全椒县。来安县距离滁州市生活垃圾焚烧发电厂运距较远的乡镇是半塔镇,生活垃圾收运距离超过50千米。生活垃圾收集全部实现桶装化,垃圾运输通过招标实现企业化运营。

此外,由于生活垃圾运输企业考虑到自身节约运输费用的需要,会尽可能减少渣土以及可生物降解有机垃圾的集中收运。近半年运行实践表明,目前在乡村生活垃圾收运全覆盖的情况下,实际乡村生活垃圾人均日产量只有0.3千克左右,生活垃圾热值高于城区居民生活垃圾热值。尽管生活垃圾焚烧处理补贴费用降到45元/吨,生活垃圾焚烧发电厂由于可获得额外的规模效益、发电效益,同样有积极性促进乡村生活垃圾集中焚烧发电处理,最终实现多方共赢。

 
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