國內城市垃圾處理方式與國外有何區別?國外垃圾處理是否有可以借鑒的地方?
我家鄉所在的那個地方几乎就是採用焚燒和填埋的方式,這樣幾十年後,百年後會變成什麼樣?
在網上沒有查到關於垃圾處理的有效方法,求回應。
要回答好這個問題不容易。因為垃圾處理的過程非常複雜,只要涉及其中任何一個稍微細節性技術性的問題,非一篇論文的篇幅不能解釋清楚。我目前在一家法國的提供全方位環境服務的公司工作,工作的領域又正好是垃圾處理,看到上面一些國內行業內的前輩們說出了他們的所見所想,有所啟發,在此也斗膽說上幾句,既是拋磚引玉,也是為我自己梳理思路。若恰好還能給大家提供一些新的視角,那就算是意外收穫了。
請大家看下面這張圖,它幾乎完整地涵蓋了垃圾處理的整個流程,之所以說複雜,就是因為這其中的任何一個環節都大有文章。為了切合問題中的中外比較,我下面將稍微就垃圾的收集 - 運輸 - 處理進行以點概面地中外比較。
城市垃圾屬於上圖中的最上端的"市政垃圾",需要通過統一的收集以便後續的分類和處理。在市財垃圾的收集方面,中國的做法和我目前所在的歐洲差異很大,這種差異體現在對垃圾種類的劃分上,原因既有理念上的,也有社會結構上的。
大家或許以為國內的垃圾分類回收做得非常差,其實不盡然。我在杭州上大學時,參與了杭州市市政府牽頭的市政垃圾分類計劃。具體內容是,在實施全市範圍的垃圾分類前,先划出部分區域進行局部試點,然後由我們對試點的效果進行跟蹤和分析,再提出整改的方案。相比日本新居浜等市將垃圾分為八類(可燃燒垃圾、不可燃燒垃圾、塑料容器和包裝、瓶和罐、有PET標識的塑料瓶、廢紙類、有害垃圾和大型垃圾),在這次試點中,杭州市仿效歐洲國家的分類標準,將垃圾分成了四類 : 廢紙廢玻璃製品(可回收製品),廢舊的電子產品(有毒有害製品),廚餘垃圾和其他。然後,在我們隨後的調查中發現,回收可回收製品和有毒有害製品的垃圾桶里常常空空如也。原因在於,國內有一個專門"收破爛"的職業,他們有償地上門回收報紙酒瓶和廢舊電器,實質上反向促使了居民自發地進行了垃圾進行了"區別對待"。既然這些垃圾有實際的經濟價值,自然就不會出現在小區的垃圾桶中。所以,在對上述廢棄物的收集上,中國的情況其實是樂觀的。然而,我們有時仍會看到,一些環衛工人在裝車時將已經分好類的垃圾混在一起一同裝車,此中的原因,實際上是因為垃圾回收中心缺乏足夠的資源回收設備,導致了明明垃圾已經分好了,卻沒有能力單獨處理,這點我們後面再說。
一旦垃圾從每家每戶被收集到一起後,便需要有資質的垃圾運輸公司將垃圾運送到專門的分揀中心進行分揀處理,在那裡,垃圾將首先通過分揀機器進行自動分揀,金屬類垃圾將通過磁力裝置被篩選出來,隨後,垃圾被送上傳送帶,由分揀工人進行手動分揀,這一步的主要目的是將垃圾中可回收的部分進行最大程度的回收。隨後,這些可回收的垃圾將被堆成一堆,為隨後運送至回收廠做好準備。而不能回收的那部分垃圾,將根據種類和情況,或運往垃圾填埋場進行填埋處理,或運至垃圾焚燒廠用於焚燒發電。
在垃圾運輸的環節中,歐洲的國家除了採用一輛垃圾車搭乘一兩名環衛人員的人工收集 + 汽車運輸的方式外,還為一些市中心的垃圾集中堆放點配備了一套非常先進的真空運輸管線,即在地下埋好垃圾運輸管道,管道的出口直接連接垃圾場或垃圾分揀中心,而管道的入口則做成垃圾桶的形狀,安放在市中心內。這樣,一旦有路人向垃圾入口處投放垃圾,垃圾將通過真空產生的負壓被抽送到分揀中心,省去了人工運輸的環節,既衛生,也安全。據我說知,早期蘇伊士環境集團把這套方式帶到了澳門,2008年廣州又斥資3億元建成了號稱世界上最大的垃圾收集地下管網(至今仍未正常運行),大家如果感興趣,下次經過澳門或廣州白雲區金沙洲小區時可以稍微留個心。
垃圾從居民家中被收集運輸到垃圾分揀中心後,需要考慮的就是如何盡最大可能地進行資源回收。對於因為技術或經濟方面的問題而無法進行回收的,則要進行直接填埋和焚燒後的填埋。注意,歐洲國家之所以能夠達到非常高的回收利用率,除了前端垃圾分類的觀念根深蒂固外,分揀中心的高效分揀能力也不容小覷。因為理論上,在不考慮時間成本和人力成本的情況下,分揀中心的任何垃圾都可以做到完全篩選的。而歐洲國家的垃圾分揀中心,則在分揀成本和垃圾回收的利潤平衡上,取得了更佳的平衡點,才獲得了如今良好的垃圾回收現狀。
這個環節在這裡我不進一步展開了,只提一個小的細節 : 塑料瓶雖然理論上可以百分之百地回收,但塑料瓶上的標籤,塑料瓶蓋和塑料瓶身因為採用的塑料材質不同,是無法混在一起進行回收處理的。分揀機器目前無法實現擰開瓶蓋和撕下標籤的操作,於是這個步驟,就必須分揀工人通過手工的方式完成。這個狀況,在歐洲也是一樣的。所以我希望,大家下次在丟棄塑料瓶時,不妨順手擰開瓶蓋,倒干裡面的液體,撕下標籤,壓癟瓶身後再投入垃圾桶內。這些小小的動作不僅能顯出你的高素質,還能極大程度地減輕分揀工人們的工作量,實在功德無量。
垃圾的最終去向其實是可以很多樣的,問題中既然只提到了填埋和焚燒,下面我也就只稍微談談這兩種方式。填埋是對那些無法在經濟和技術上進行回收的垃圾進行的一種較為低廉的處理方式。我之所以一再強調經濟和技術的平衡,是因為在理想情況下,很多垃圾是完全可以通過一種更加高昂的方式進行更加徹底的處理和回收的,此時,經濟上的可行性便成為了唯一的制約因數。這也是為什麼政府會對一些垃圾處理的公司進行經濟上的補貼,並非僅僅是對他們在主動擔任環境保護責任上的褒獎,更多的是分擔它們的處理方式的昂貴成本。這其中,就包括垃圾焚燒。就我個人觀點,垃圾焚燒是目前較好的垃圾處理方式,一來它能盡最大可能地減小垃圾的體積,減輕填埋的負擔,二來它能產生熱,而熱能是可以回收或轉換為電能進行回收的。此外,如果垃圾焚燒發電廠的環境管理做到位了,是完全可以做到把污染物的排放量控制在不破壞周圍環境的指標下的 (我目前工作的兩家位於法國南部的垃圾焚燒發電廠就都做到了這一點,這些的傳統觀念中的污染大戶也成為了周圍其他化工廠的環境保護典範)。當然,也不要忘記,垃圾在經過焚燒後,仍會殘留少許廢渣,而這些廢渣最後仍然要通過填埋的方法進行處理。但經過焚燒後,垃圾只剩下了當初15-20%的質量和4-5%的體積,這對大大節省填埋場的容量和使用壽命,是非常有價值的。
終上所述,中外在垃圾處理技術上的差距並沒有那麼大,我們自己的技術達不到,可以多花點錢買別人好的先進的技術。但民眾對從前端垃圾的產生和分類,到末端垃圾處理概念上的普及和觀念上的調整,以及從業者在垃圾處理的過程中實施更為高效科學的管理,同時政府保證相應法律法規的完善和監察,如此集三方之合力,才是目前中國環境問題的解決之道。
知乎首答,多圖預警。沒有註明具體出處的圖片均來源於網路或答主拍攝。
之前各位答主林林總總的闡述了垃圾的收集、轉運以及垃圾的處理與處置的方法。作為一個環境工程專業學生,我想再稍微系統一點的說明一下,繼續拋磚引玉。
1.城市垃圾簡介
1.1. 垃圾是什麼
首先,城市垃圾屬於固體廢物的一種,讓我們先來看看有關垃圾的定義:
"人類一切活動(包括生產與生活)過程產生的、對原過程已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質,統稱為固體廢物。各類生產活動中產生的固體廢物俗稱廢渣;生活過程中產生的固體廢物則成為垃圾。「
——《環境工程學》
"『Waste』 means any substance or object which the holder discards or intends or is required to discard."
——European Commission Waste Framework Directive of (2008)
1.2. 垃圾從哪來
我們每天產生的垃圾/廢物來源大概是:
- 日常生活垃圾(市政垃圾, Municipal Solid Waste)
- 工業及商業活動產生的廢物與垃圾(含危險廢棄物)
- 園林、農業及食物殘餘
1.3. 垃圾到哪去
對上面這些垃圾/廢物需要進行收集、轉運、處理乃至最終處置。
最終處置一般是填埋和資源化利用,而垃圾處理方法大概有以下四類:
- 生物法:堆肥、厭氧消化等
- 熱處理法:焚燒、流化床等
- 高級熱處理法:氣化法、熱解法等
- 機械處理法:機械生物處理法(MBT)、機械加熱處理法(MHT)等
2.我國城市垃圾管理現狀
2.1. 我國垃圾的產生
Figure 1-中國垃圾產生及清運相關統計數據(OECD,2013)(中國國家統計局,2013)
從Figure 1可見,在2006年,中國城市人口為5,7706萬人,中國市政垃圾產生量是2,1210萬噸(China Statistical Yearbook, 2001-2007), 人均垃圾產生量為0.7kg/day,清運量是1,4841萬噸(中國國家統計局, 2013)。中國的城市垃圾成分和一些其他國家的垃圾成分可見Table 1,各個國家的消費習慣和垃圾處置的理念有差異,垃圾的成分也有差異,下表中主要列出了有機物、紙類製品、塑料、玻璃製品、金屬、紡織物、木頭、灰渣以及建築材料等個成分的比例。
Table 1-中國和一些其他國家的垃圾構成(Zhang et al., 2010)
2.2. 我國垃圾的收集和轉運
Figure 2-典型中國城市使用的分類垃圾箱
Figure 2所示的分類垃圾箱是答主在一處公園裡拍攝的,其屬於我國目前城市中普遍設置的垃圾箱,它將垃圾分成了可回收和不可回收類進行分別收集。但其實日常生活中分類的效果並不理想。
Figure 3-分類垃圾箱的可回收和不可回收箱所收集的垃圾(左為可回收,右為不可回收)
Figure 3所示是上圖Figure 2中的分類垃圾箱兩側所收集的垃圾,可見其中所收集的垃圾並沒有什麼區別,兩側都含有果皮、包裝等,基本沒有達到分類收集的目的。故我國目前沿用的主要還是傳統的垃圾不分類統一混合收集,通常社區內的垃圾會由社區或者物業進行統一轉運至社區級中轉站(Figure 4)
Figure 4-社區級垃圾中轉設施
然後由政府主導的機構(環衛部門)以及指定企業進行轉運,Figure 6就是一次垃圾轉運過程,由三輪車分別收集的的垃圾一起被裝載到垃圾壓縮車中,這些被預壓縮的垃圾將由垃圾壓縮車運送到垃圾填埋場進行填埋作業。由圖中可見,不管是社區中轉站還是垃圾壓縮車都沒有對垃圾進行分倉裝載,所以,縱然有些社區使用了Figure 5圖中所示的垃圾分類,可是由於下游收集轉運乃至處理過程不完善,還是達不到垃圾分類處置的目的。
Figure 5-某社區中的我國標準四類垃圾分類收集垃圾箱
這種傳統的方式已經滿足不了我國飛速發展的狀況,以答主所在地遼寧瀋陽為例,瀋陽市9個區每天產生7192噸垃圾,全部由兩座設計負荷總和為3500噸的垃圾填埋場進行處置,已經遠遠超出了設計處理能力(瀋陽老虎沖生活垃圾焚燒發電廠明年開建)。
Figure 6-垃圾的轉運
此外,還有一種垃圾收集方式在中國境內佔據了很大的比例,那就是拾荒者和廢品收購站。這是一種我國比較獨特的產業,這個群體和產業的存在在一定程度上解決了很大一部分我國垃圾分類回收來進行資源化的問題。很多人在有大宗的有回收價值的垃圾/舊物時都會選擇出售給廢品回收人員,再由他們進行分類然後運送至下游產業,讓這些物資重新進入市場流通。
Figure 7-典型的廢品收購站
2.3. 我國垃圾的處理和處置
Figure 8-國家統計局2013年生活垃圾相關數據(中國國家統計局,2013)
由上圖Figure 8國家統計局給出的相關數據可見,垃圾填埋(佔總無害化處理垃圾的68.2%)和垃圾焚燒(佔總無害化處理垃圾的30.1%)以及堆肥是我國目前主要依賴的垃圾處理方法。
填埋(Landfill)的基本就是利用現有的或者新挖掘的坑窪作為基礎,通過多種防滲技術來做基礎防止未來填埋物產生的滲濾液對土壤以及地下水造成污染,並且在達到填埋設計容量上限時將填埋堆用適當的材料進行封閉,有的填埋場還會對滲濾液以及產生的沼氣進行收集,以便後續進行處理和利用(沼氣發電)。
Figure 9中列出的兩張圖片是典型垃圾填埋場的剖面結構示意圖,可見其並不是簡單的挖個坑把垃圾填進去就結束了,而涉及到很複雜的工藝。首先為了保護地下水不受垃圾滲濾液(Leachate)的污染,需要做多級防滲(見Figure 10),而且還要對產生的滲濾液進行收集進而處理至一定的排放標準,視情況排入到自然水體或者市政管網;填埋結束還要以粘土等材料進行封頂(Capping);而有些垃圾填埋場還會收集有機物發酵產生的沼氣加以利用,如發電產熱等,這就需要建設管網對這些沼氣進行收集。
Figure 9-垃圾填埋場結構示意圖
Figure 10-垃圾填埋場底層防滲工程示意圖
除了填埋,我國主要使用的另一種處置方法就是焚燒(Incineration)。垃圾焚燒是通過焚燒垃圾中的有機物質來達到垃圾減量化、無害化的一種方式。焚燒的產物是灰渣、廢氣和熱量。熱量可以進行發電。垃圾焚燒的優點在於它可以將垃圾質量減少80-85%,將垃圾的體積降低95-96%;並且可以通過殺死病菌降低衛生風險;還可以產生能源。垃圾焚燒作為目前主流的垃圾處理處置技術,在土地面積受限的國家中應用的更加廣泛,如日本、丹麥瑞典等國。如Figure 8所示,截止2013年,我國已有166座垃圾焚燒廠投產,處理能力達到15萬噸/日。
Figure 11-垃圾焚燒流程示意圖
然而垃圾焚燒本身也比較昂貴,對資源也是一種消耗,如果燃燒過程(溫度低於800℃)或者尾氣控制不好,還會存在排放二惡英和呋喃等污染物的風險。對於垃圾焚燒,不同的國家結合自身情況有著不同的政策,而且對於垃圾焚燒,民眾的認可度也不近相同。
堆肥(Composting)主要是針對有機物質,利用好氧微生物的活動來對這些有機垃圾如植物以及食物殘餘進行滅活處理,將有機物轉化成二氧化碳、水、氮氧化物等(Figure 12)。就答主個人觀點來看,堆肥相較予厭氧消化實質上浪費了一部分可以利用的能量。
Figure 12-機械化堆肥
對於醫療、化工產業等的危險廢物,很多城市有專門的處理場所進行處理、處置。
3.國外城市垃圾管理概況
垃圾的管理一直並且將繼續是十分重要的事務,經過多年的探索,一些發達國家已經探索出了很多先進的垃圾管理理念和技術。他們同樣致力垃圾的減量化、資源化、無害化處理。
3.1. 先進的垃圾管理指導方針
Figure 13摘自Directive 2008/98/EC on waste (Waste Framework Directive),這就是傳說中的Waste Hierarchy(垃圾金字塔),也是目前全世界比較認可與推崇的垃圾管理理念。
Figure 13-Waste Hierarchy (European Commission, 2008)
下圖Figure 14截取自英國環境食品以及農業部發布的垃圾金字塔使用指導,該圖對waste hierarchy進行了比較細緻的解讀。
首先就是要從生產過程中阻止垃圾的產生(Prevention),在設計和生產過程中就要盡量使用更少的材料,並且要讓產品使用更長的時間或者可以重複使用;還要減少危險材料的使用,比如減少不必要的包裝;
然後是物料不經過再生產直接重複使用(Re-use);
再是經過再生產過程的循環利用(Recycling),將垃圾轉化為新的物料或產品,比如飲料易拉罐、玻璃瓶;
之後是回收(Recovery)如厭氧消化和焚燒來轉化為能量、或者氣化和熱解來將垃圾用作燃料以及回收各種材料或者回填等;
最後一步才是最終處置(Disposal),比如填埋或者單純的不發電焚燒。
Figure 14-Waste Hierarchy Explanation (Defra, 2011)Guidance on applying the Waste Hierarchy
在降低垃圾產生量(減量化)的同時,對於不可避免而產生的垃圾/廢物應該選擇合適的收集、處理、處置方法,以達到無害化、資源化的目的。
Figure 15-垃圾處置路線圖
簡而言之,基本就是能循環利用的循環利用,有機的垃圾要麼轉化為能量,要麼轉化為土壤,實在沒辦法的就焚燒成灰渣填埋或者用作建材或者直接填埋。
3.2. 垃圾收集與轉運
垃圾的收集其實是一個很系統的工程,從垃圾產生的源頭一直到最終處置,每一步都設計好,才能體現出分類的作用,否則有任何一個環節缺失將會導致整個系統失效。也就是說,從大扔垃圾的時候,就要開始分類處置,然後一直到收集、轉運、處理和處置的過程都要一直分類,針對不同種類的垃圾採用最合適的方法。
眾所周知,日本在垃圾處理方面一直做得非常細緻,可參見這篇文章「細緻到「嚴苛」的日本垃圾分類」。這是十分值得我們借鑒的,他們在對民眾的教育上做的十分細緻到位,這也是必須的,垃圾分類必須具體到人才能完成。
Figure 16-日本新居浜市政府官方網站上的垃圾分類信息(穆昱,2014)
Figure 17-日本和歐洲國家的分類垃圾箱
歐美國家在這這方面也做的比較不錯,Figure 18中的垃圾收集車不同於上面Figure 6中的混合垃圾壓縮車,針對不同種類的垃圾有不同的分倉分別進行收集。
Figure 18-英國的分類垃圾收集車
3.3. 垃圾的處理與處置
垃圾填埋作為一種歷史悠久的傳統垃圾處置方法同樣廣泛的被世界各國採用。然而,伴隨著人類對環境、資源的需求的不斷提高,為了規避垃圾填埋造成的滲濾液等污染,一些發達國家和地區已經在逐漸擺脫對垃圾填埋場的重度依賴,通過改變理念與運用新技術,對垃圾進行減量化、無害化以及資源化管理。
縱向比較,如Figure 19所示,從1995年到2005年,不同方法佔歐盟27國人均垃圾處理與處置量的比例在改變,很明顯,底部紫色所表示的填埋佔總比越來越少。
Figure 19-Municipal waste treatment EU27 kg per capita 1995-2012 (European Commission, 2012)
1999年頒布的EU Landfill Directive(Council Directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste)開始對歐盟國家使用垃圾填埋場作為處置手段進行了限制。該指令意在提高填埋標準,減少滲濾液以及排氣對地表與地下水資源以及大氣破壞,並降低對垃圾填埋的依賴程度。
就英國來說,由於歷史上英格蘭地區有眾多的黏土礦坑,所以對垃圾填埋的依賴度比較高;但是自從20世紀70年代開始,英國就對垃圾填埋產生的沼氣進行了收集利用。從Table 2中可見填埋場沼氣發電量2013年達到了五十億度電。垃圾填埋場通常會有100-200年的產沼氣期,但是產氣量與產氣的成分卻是隨著時間變化的,一般會在2-5年後達到可以進行收集發電的產氣量。縱然英國有著比較先進的填埋場管理系統,這仍舊避免不了填埋被更先進的垃圾處理處置方法替代的命運。
Table 2-Electricity generated from renewable sources, UK, 2009 – 2013, Gigawatt hours (Defra, 2015)
下面Table 3是2012年歐盟國家的垃圾處理與處置統計數據,主要列出了各個國家的總垃圾處理量、填埋或堆放量、焚燒發電量、回收回用量等。同樣,填埋、焚燒和堆肥也佔據了歐洲各國垃圾處理處置的很大比例。但是,歐洲國家的法律法規比較完善,對於填埋、焚燒以及堆肥有著嚴格的限制,以防對環境造成二次污染。比如對垃圾填埋場周圍的地下水會進行監測,如果不使用填埋氣(Landfill Gas)進行發電,需要將沼氣通過火炬(Flare)進行點燃,因為甲烷的溫室效應是二氧化碳的二十幾倍;還有環境署(Environment Agency)會對垃圾焚燒廠的排氣實時監測,一旦超標,堅決罰款,決不收然。Figure 20中是一座新設計的設在英國的垃圾焚燒廠,是不是現代感十足。
Figure 20-一座新設計的設在英國的垃圾焚燒廠
橫向比較來看,各個國家在選擇垃圾處理的技術路線是不一樣的,這都需要根據自身國情來選擇合適自己的技術路線。比如在冰島,67.41%垃圾都被用來焚燒/發電,而在英國只有0.85%;比利時有73.16%的垃圾都被非回填回收,而在冰島,這個比例僅僅是1%。
Table 3-Waste treatement operations (European Commission, 2012)
4.先進的垃圾處理技術介紹
此外,歐美等國家對於垃圾的處理技術也在不斷研究。近年來,MBT、厭氧消化等工廠越來越多。很多新穎的垃圾處理處置技術被廣泛關注。
4.1. 厭氧消化(Anaerobic Digestion, AD)
厭氧消化其實是一項很傳統的工藝,它利用微生物在厭氧條件下進行發酵,將有機物轉化為二氧化碳、甲烷、和水等代謝產物(Figure 21),這使得AD成為處理垃圾中有機部分以及污水處理廠剩餘污泥的好方法,它既可以將垃圾減量,還可以產生能源,對於將進料控制好(不含重金屬等污染物)的處理廠出產的沼渣(Digestate)還可以作為有機肥使用。
Figure 21-厭氧消化工藝原理圖(Villa, 2013)
其實我國早在上世紀70年代,為了解決生活燃料嚴重短缺的問題,曾在農村大力推廣沼氣,1976年統計推廣256.7萬戶,可是由於種種原因,主要是技術條件以及管理不善,這些沼氣池大多都廢棄了(屠雲璋,2003)。同期在歐洲地區,同樣因為燃料短缺,開始重新對厭氧消化技術進行了研究,並且持續至今。
1990年之後,伴隨著技術逐漸成熟,許多中大型的厭氧消化處理廠開始興建,到2003年,德國已經有3000家厭氧消化廠,英國在2013年已經有120家在運行的AD廠,並且還有上百家正在計劃建設中。
下面Figure 22中就是英國新建的一個厭氧消化處理廠,該廠耗資一千萬英鎊,主要用來處理餐廚垃圾,年處理量三萬噸,發電裝機量1兆瓦,預計年發電9500MWh (Somerset Waste Partnership, 2015)。
Figure 22-Walpole Anaerobic Digestion plant at Walpole,UK(Somerset Waste Partnership, 2015)
相比較於原來的粗放型的發酵,現在的AD廠都有著精密的控制技術來提高產氣量,尤其是甲烷在沼氣(Biogas)中的含量。通常甲烷占沼氣總體積的50-70%,現在有著眾多的方法和設備來提高單位質量垃圾的產甲烷量,從來料預處理到將沼渣製成有機肥,一整條完整的產業鏈已經在形成。
我國在2009年已經有34000家小規模AD廠,22900家中型(發酵罐大於50立方米)AD廠和3717家大型(發酵罐大於300立方米)AD廠,然而,這些廠的運行效果大都距離歐美髮達國家還有很大差距(Brauner,2011)。
AD是一種有著巨大發展潛力的技術,它不僅可以處理垃圾中多種有機物以及秸稈等農業餘料,而且可以生產有機肥料,最最重要的是,它可以提供沼氣這種相對清潔的可再生能源,根據Brauner(2011)的測算,未來中國的沼氣(Biogas)可以提供全中國近四分之一能源需求,這對於目前處於能源結構轉型的中國來說影響是巨大的。
4.2. Mechanical Biological Treatment(機械生物處理,MBT)
MBT其實是結合了垃圾分篩和生物預處理的一種工藝,經過不同的篩選工藝,可以對混合收集的垃圾進行分離,將可循環與與再生的物品和材料進行循環利用,還可以對有機物質進行生物預處理,為後續處理過程(AD或者堆肥等)做準備。
Figure 23-典型MBT工廠工藝流程
Figure 24是MBT工廠內來料進入MBT工廠的首先遇到的步驟,利用各種設備進行破袋、破碎,減小體積,並且將被塑料包裝包裹的物品釋放出來。
Figure 24-MBT的第一道工藝——破碎
然後會使用各種分篩工藝對不同物質進行分離,如Figure 25中利用不同物料的物理特性進行分離,此外還有其他利用物料密度差異的吹選分離乃至人工篩選等。將這些可以回收的金屬、玻璃、塑料盒紙張等分離完畢後,就會將它們進行循環利用,其餘的有機物質則會進入到生物預處理過程。
Figure 25-MBT的第二道工藝——物理分離
MBT的生物處理可以有幾種選擇,好養過程可以選擇堆肥和生物干化(Biodrying),厭氧則可以選擇厭氧消化。
對於不同的MBT工廠,由於工藝選擇的不同,MBT的最終產物也有差異。除了可循環材料以及不可循環垃圾等,有的工藝會產生固體再生燃料(Solid Recovered Fuel, SRF),有的則會產生垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel, RDF),RDF的組分主要是紙製品混合物、塑料等。
4.3. 熱解法、氣化法
除了焚燒、厭氧消化和堆肥,對於垃圾中的有機物質還可以使用熱解法(Pyrolysis)和氣化法(Gasification)。熱解是有機物質在高溫無氧(400-800℃)條件下產生焦炭、油和可燃氣體的過程。
氣化法不同於熱解法在於氣化法是有氧氣在高溫高壓(1000+℃,30bar)條件下參與反應,與垃圾中的有機碳生成可燃氣體、焦油和灰渣的過程。Figure 26和Figure 27氣化法的流程圖和氣化爐的結構示意圖。
Figure 26-氣化法流程圖
Figure 27-氣化爐結構示意圖
氣化法和熱解法可以將多種有機質、以及生物質轉化為有機的燃料,但是其造價比較高。
4.4 等離子法(Plasma Processing of Wastes)
以下中文等離子態概念引用自百度百科。
當電離過程頻繁發生,使電子和離子的濃度達到一定的數值時,物質的狀態也就起了根本的變化,它的性質也變得與氣體完全不同。為區別於固體、液體和氣體這三種狀態,我們稱物質的這種狀態為物質的第四態,又起名叫等離子態。
熱等離子(Thermal Plasma)可以釋放出大量的熱量和紫外線,被廣泛用於鋼鐵生產行業,它可以使所有的有機物、晶體、非晶體、無機物裂解或重組,然後重新編程惰性的塊渣(inert rock)。
利用等離子的這種特性,可以使用其對垃圾和廢棄物進行處理。使用等離子技術有一下特點及優點:
-可控:
可以方便的進行輸出功率調節
能量輸入與處理過程的化學反應相獨立
-產品:
因相態變化完全銷毀垃圾/廢棄物
沒有可滲漏的非晶體固體產生
尾氣產量低
-高溫:
可以融化金屬、玻璃以及陶瓷等
高效分解有機物,二噁英以及呋喃
-適應性強:
單一工廠可處理多種垃圾/廢棄物
無需預處理過程處理各種渣和飛灰
Figure 28-等離子炬結構示意圖
可以說,等離子技術是垃圾/廢棄物處理的終極武器,無論是非危險廢棄物的市政垃圾還是垃圾焚燒廠的灰渣、廢氣處理設備的剩餘產物、乃至核廢料都可以通過等離子技術進行減量化、無害化處理。
5. 結論
以上大致介紹了我國目前城市垃圾管理的狀況和國外先進國家的管理狀況,可見我國與這些發達國家還是有比較大的差距,迅速的城市化、經濟增長和巨大的人口基數都導致了垃圾產量的急劇增加,僅僅在城市就已經如此,何況我國廣大的農村地區,很多農村目前還處於垃圾處理基本靠風吹的原始狀態。
下面引用Zhang et al.,(2010)關於我國垃圾管理的一些結論(答主自行翻譯,請無視渣翻譯水平,著重領會精神)作為結尾。
-鑒於非官方的垃圾管理、回收系統(拾荒者、廢品收購站等)仍然扮演著重要的角色,政府部門應該考慮對他們進行組織和管理以便進行資源優化配置。
-系統化的分類是垃圾綜合管理成功的至關重要的環節,要儘可能從源頭分類,並且將有機垃圾分開進行收集。
-最小化垃圾產量同時最大化垃圾循環利用量仍然是一個重大挑戰。加快垃圾循環和垃圾再生行業的發展並且制定行業標準迫在眉睫,還應推廣方便快捷的垃圾循環設施、用顏色進行垃圾容器分類等有利於垃圾循環產業發展的措施。
-垃圾填埋仍然是目前中國垃圾處置的主要方法,目前亟需提高防滲、垃圾滲濾液收集系統的標準,並且提高垃圾滲濾液處理的水平。
-通過多種財政機制同樣可以提高中國垃圾管理水平。外資和國際性的服務可以被更多的引入。這其中包括了服務外包,比如BOT模式目前就已經被一些城市在垃圾填埋場建設運營中進行了使用。
-目前對於垃圾產生量沒有任何的限制,而這種任意處置垃圾的方便性也間接導致了垃圾產量的增加。未來可以對垃圾的處理處置進行收費管理,既可以用價格槓桿來調節垃圾產量還可以為新增的垃圾處理處置設施籌集資金。這樣對於給現有的設施提供資金支持並且為大眾產生足夠多的經濟上的刺激來敦促大家改善在垃圾管理上的理念和行為。
References
中華人民共和國國家統計局(2012),available at: http://data.stats.gov.cn/search/keywordlist2(accessed 28 March, 2015)
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謝邀。
這確實是個很大的話題。對於生活垃圾處理,已經有無數次,專家也好,公眾也好,主管部門也好,設計人員也好,廠商也好,人們在探討:這一領域國內外差距究竟有多大?國外的經驗能否拿來借鑒?人們也發表了很多言論,但恐怕很多人都未必親自去過國外的項目,就算去過也未必能拿來先進的精髓,畢竟,成功的經驗哪是那麼容易就領悟的?所以我接下來說的,肯定不是最關鍵的因素,也未必是正確的,只是我晚上睡不著時瞎想的。但願不要誤人子弟。
我一直認為,任何一個行當,要想做好,有兩個先決條件:一是嚴格的監管(告訴馬兒怎麼跑、朝哪跑),二是給予足夠利益(要想馬兒跑,就得多喂草)。
我私下一直覺得:標準已經不是問題,問題在於執行。以焚燒為例,國內不斷地出台更嚴的國標和地標,已經趕上甚至並超過歐盟標準了,為什麼老百姓還在不斷抵制?很簡單,人們對焚燒設施不信任,對監督部門不信任。在這個前提下,你就算做到零排放又如何?公眾覺得你就是在自己畫個圈自己玩,自己搞個標準自己監督自己,至於實際排放多少,人們還是高度懷疑。上海在某新建成投運的焚燒設施引入了第三方監管(台灣的公司),這就是個很大膽也很明智的嘗試,事實上效果也確實很好,這個廠的運行水準明顯和同類項目不一樣(台灣人太狠了,完全不顧同胞感受啊,血淋淋的罰款啊)。如果這個模式推廣開,我想焚燒的推廣絕對不會是現在這個局面。
再一個說利益。國內一直存在一個偏見,認為這種環保行業就不應該盈利,最多是微利(財務測算不得超過8%)。各位,這個行業也需要成本啊,設備人工藥劑耗材都是錢啊,沒有真金白銀誰肯拿自己的錢做貢獻啊,又不是捐款。8%啊,你把錢放支付寶還5%的年息呢,為了那3%,還要搭上繁瑣的手續、一路的文件、漫長的投資回報期……如果你是投資方,你怎麼辦?肯定是想辦法降低成本啊,包括建設成本和運行成本,隱患就這麼埋下了。現在的生活垃圾處理行業,都在不斷的壓價,可是「一分錢一分貨」這句話永遠是真理啊,到時候又在抱怨設備不好、工人偷懶、運行水平低……事實上,您要是看一下國外對這個的收費以及收益,絕對讓您咋舌的。
環保行業的大部分問題,都不是技術上的問題。比如@祈司亮 提到的幾點:(1)焚燒的核心設備本來就是國外的,國內的設備基本不用考慮。這種技術上的積澱很難短時間突破的。(2)就算是國外的設備,也不是直接全盤引進的,而是針對國內特性相應改進的。在引入之前就已經考慮到國內乾濕不分離、熱值低這一不利因素了,所以這個根本不能成為運行不好的借口。運行不達標,大部分情況是偷工減料。
至於技術路線的選擇,各有優劣。但對國內的情況來說,堆肥就不要考慮了,在正規的地方,焚燒確實比填埋好(說填埋好的,自己一定沒去過填埋場,或者住的地方極其遠離填埋設施。之所以這樣說,也是兩害相權取其輕者);對於不正規的地方…………算了,不說了,反正都一樣的。就講講自己所在的新加坡吧,新加坡是小國,沒有土地去做填埋,現行的方式是現在四個垃圾發電廠焚化發電後將灰分送到離島進行填埋。
分類
上圖為小區樓下的大型可回收垃圾箱和社區發到每家每戶的裝可回收垃圾的塑料袋,每個月社區和承包商會上門回收這些垃圾。此外,社區還有廢舊衣物和廢舊書本回收項目。
新加坡政府原則上是鼓勵垃圾分類的,不過實行的並不好。上圖中的垃圾經常空空如也。原因很簡單,一來,這種做了不獎勵不做不懲罰的政策靠自覺是很難推廣的。不像很多政府大力推廣的項目,政府會給退稅等優惠。二來,新加坡普遍為高樓,每層樓梯口都有垃圾槽,而可回收垃圾箱卻在樓下很遠,無形中助長了人的惰性。
Recycling chutes on every floor at 16 BTO projects
也許政府也意識到了設計中的不合理,在新建的小區里已經單獨建立了可回收垃圾槽。但這只是全國幾萬棟組屋中的不到一百座而已,很多舊樓不具備這樣的條件。網路上,也有很多新加坡人批評新加坡社會不將垃圾分類。
At the government level, the National Environment Agency (NEA) has flagged worries that may grow to become problems in future, while on the domestic front, Singaporeans" recycling habits at home are far from ideal. - See more at: Manual sorting of waste? Trash that
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全國的垃圾收集又四個承包商負責,每戶居民每月定期繳納垃圾處理費。
垃圾經過垃圾槽落入樓下的大垃圾箱,裡面有個壓實機。圖中捲簾門後面就是垃圾槽和打垃圾箱,每天承包商的垃圾車會來。定期垃圾槽的也要煙熏消毒除蟲,期間是不能使用的。
這是承包商之一sembwaste的垃圾車,因為經過樓下和車上的compactor,容量驚人(大概二十立方米左右)。見到它unload的時候我和小夥伴也是醉了,一直喔,喔,喔。。。
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還有一種是真空管道系統,不同於傳統的垃圾收集系統。
相比於傳統系統
優點;美觀,用戶看不到垃圾,聞不到臭味;可由不同管路實現垃圾分類(現在傳統方式也能做到了,如上問所提),所需人力少,所需空間少。
缺點;建造成本高,維護成本高(全是地下管線,建設和維修都得挖開地面),車輛需單獨配置,對垃圾有要求(液體會腐蝕管路,大件物品易堵塞管路)
新加坡有應用,不過都在高檔住宅,對應了真空管道的最大特點,貴!
HDB InfoWEB: Waste Management : HDB Greenprint
這種垃圾車長這樣,有個大尾巴來吸垃圾的。
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繼續寫
焚燒
新加坡目前有四座垃圾發電廠,全都在相對遠離居民區的工業區。
每天垃圾車載滿垃圾後回開往最近的焚化發電站,稱重後倒入垃圾池,垃圾池裡的垃圾被挖斗放入鍋爐燃燒。
我隨學校去過其中一間焚化爐,senoko incineration plant,對面就是馬來西亞,他們有沒有意見另說。當垃圾車打開門將垃圾倒入垃圾池的時候,首先噴湧出來的是大量黃綠色的餿水。誠然,市政垃圾含水量很高所以熱值低,焚化爐要用柴油去引火。
中控室里有攝像頭監視鍋爐燃燒也監視發電量,如果電力輸出降低,他們會通知挖斗工多加點垃圾進鍋爐。焚化發電站出來自給電力,還提供了全國1-3%的電力。
圖是網上找的,實際上的垃圾池裡的垃圾已經部分腐爛,抓起來的時候真是噁心到完。
工作是很辛苦的,因為焚化爐是不能停的,上到管理層,下到操作挖斗的印度勞工都是三班倒。垃圾車可以每天工作八小時,但是焚化廠不行。整個焚化廠90%區域充斥著程度不同的令人不悅的氣味,發電機房40攝氏度和八九十分貝的噪音。據說當年垃圾池裡的挖斗壞了,工人穿著防化服進去維修,出來後身上的味道維持了兩天。
焚燒溫度被控制在800-1000度以減少氮氧化物排放。煙氣處理系統造價昂貴,維護成本也不低,看到他們某年得了個獎,最佳節約石灰獎。。。
我覺得教育人們減少垃圾的最好辦法就是讓他們去參觀他們的垃圾是如何被處理的。
大概就是這麼個流程,煙氣主要針對酸性氣體(用石灰)和pm(用靜電除塵),二惡英問題我不了解,歡迎補充。
Keppel Seghers
填埋
其實新加坡本島以前也是有填埋廠的,99年關閉了。一來是的確滿了,二來是垃圾填埋造成了一些問題。當年修高速的時候經過填埋場,就。。。
the whole site [drained] into Sungei Serangoon. The adjacent landfills had several leachate springs which drained across the site and there were occasional plumes of smoke from underground fires
看起來很恐怖是吧,後來這個填埋場被改建成了濕地去解決滲液問題。
新加坡降水量大,海拔低,缺水,不得不考慮垃圾填埋對水源的污染。於是就在離島新建的填埋場,燒完的灰被送到碼頭,送到離島實馬高島填埋。
實馬高島(英語:Pulau Semakau)是位於新加坡本島以南8公里的一個垃圾埋置島。由舊實馬高島和錫京島(Pulau Sakeng) 銜接組成,也是世界首個主要採用無機廢料,即來自新加坡四個垃圾焚化場的灰燼,連接建成的小島。
島上的垃圾埋置計劃自1999年起開始啟動,由於埋置的垃圾已經過焚化處理,所以不會發出異臭。同時島上也發展成為各種鳥類的棲息地,吸引公眾和學者到島上進行生態研究、觀鳥、垂釣或其他休閑活動。
這島還蠻有意思,把兩個到連起來然後分成兩個階段,再分為若干個單元,排干水,用一個填一個。圍島的堤壩用抹包裹防止滲液。據說工作人員在實馬高島淺海區種了幾百畝紅樹林。據說紅樹林對海水水質極為敏感,如果海水受到污染,就會有大片紅樹林死亡。
實馬高島垃圾埋置場 semakau island
根據目前的埋置量,埋置場預計會在2045年達到飽和。為了充分利用這一垃圾島並避免開闢第二垃圾埋置場,新加坡正鼓勵人們減少垃圾,實行廢物利用以及垃圾循環等。
在新加坡,國家環境局所設定的長遠目標是「零」垃圾埋置及「零」垃圾。為了實現這一目標,國家環境局設定了四個重要的策略。
一、用焚化來減少垃圾體積:在新加坡本地,4個焚化場(大士,大士南,烏魯班丹,聖諾哥)負責焚化可燃燒的垃圾,這樣可減少90%的垃圾體積,也減緩實馬高島垃圾埋置場被「填滿」的進度。
二、垃圾循環:根據新加坡環保綠化計劃,新加坡將在2012年之前實現60%的垃圾循環率。為此,國家環境局不斷推廣社區和工業廢物循環。在社區垃圾循環方面,國家環境局的「全國循環計劃」向每家住戶提供環保袋,並每兩個星期由指定的環保公司回收可循環垃圾。
三、減少垃圾埋置場的垃圾:在循環不可焚化垃圾方面,新加坡目前已有再循環建築業廢料和造船廠銅渣的設施。為了更進一步減少垃圾埋置場的垃圾,一系列再循環灰燼與淤泥,包括把焚化廠的底渣轉化成有用的建築材料,也都在進行中。
四、減少垃圾:為從源頭上抑制垃圾量的增長,國家環境局已與製造商和零售商研討如何減少製造產品所需要的材料和包裝,以及設計更好的環保產品。
大概就是這樣了,明天把食物垃圾補充一下。
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食物垃圾
食物垃圾因為含水量高,不適合燃燒發電,最好的方法是去厭氧發酵,產生沼氣發電,剩餘的渣滓經過堆肥後可以做有機肥料。新加坡的確曾經有過這樣的工廠,不過現在已經倒閉了。原因很簡單,政府沒有實質性的支持,餐飲業業主也不願意為食物廢物的回收買單。如果政府對參與食物垃圾回收的業主給予適當的tax rebate,可能會好點。
http://www.nus.edu.sg/oes/pdf/eco-eb-19jan.pdf
參考視頻,自備梯子https://www.youtube.com/watch?v=aHwqqJYpkrA
至於政府為啥不支持,我們討論過,可能政府覺得新加坡基本上沒農業,那麼多有機肥也沒用,含水量高點在垃圾池裡和別的垃圾一混合就ok了,照樣能燒。
不過新加坡還是有相關項目的,siloso beach resort有一個廚餘垃圾項目。就是廚房丟棄的果蔬喂蚯蚓,剩餘的食物除去油膩的,剩下的喂蚯蚓,產生的有機肥用於自家的菜園。
Case study: Siloso Beach Resort
Our Green Initiatives: Eco Tour
可是這是大型的度假村才有能力做,還是不能解決市區一般市區的商家的問題。
我的感悟
經驗和技術都很成熟了,新加坡用的也是三菱的技術,新加坡的企業也涉足了中國市場。我就是覺得凡是做這種環保項目,自身要求必須高。怎麼說呢,我家離senoko就直線距離就兩三公里,開門就能看見那兩根大煙囪,但是從來沒有見他冒過煙,空氣中也沒有異味,兀蘭地區的api常年維持在50一下,即使參觀的時候也沒看到哪怕一點點煙。這至少說明煙氣里的pm處理的很好。題主說主要就是焚燒和填埋,全世界都是這麼做的。市政垃圾成分複雜,若是單一種類的垃圾還好處理。題主還記得老電影里紐約曼哈頓河上運送垃圾的船了么?他的目的地的是fresh kill landfill,曾經的世界上最大的landfill。還有前幾年那不勒斯的垃圾危機,也是船運了很多垃圾去歐洲國家,歐盟國家很多都採用焚燒方式。這段話摘自日本環保部網站
As Japan"s landmass is limited and finding landfill disposal sites is
difficult, we have developed a system to collect and transport waste,
process it through intermediary treatment by incineration and other
methods, and then dispose it in landfills in a sanitary manner, in
order to prevent environmental pollution in the areas surrounding
densely populated cities。——http://www.env.go.jp/en/recycle/smcs/attach/swmrt.pdf
問題是舍不捨得下本錢。假設垃圾發電廠冒出滾滾黑煙,那就有點哭笑不得了,究竟是保護呢還是污染呢?工程做好做壞,事在人為。
瑞典的焚化爐
奧地利的焚化爐
這是我看到的最具有全球視野的一篇有關垃圾焚燒的文章:全球視野看垃圾焚燒
如果有專家有意見或建議,任可拍磚。
從個人上說,我只就垃圾焚燒來說,國外和國內有很大的不同,可借鑒的有,但更重要的是改進,這些改進不僅需要技術上進步,制度上創新,管理上嚴謹,還需要經濟發展給一定的助力。
1.技術上,不得不說,許多關鍵技術還是日本,歐洲的更牢靠,爐排有三菱,田熊,日立,馬丁,西格斯,旋轉噴霧器這幾家也有生產,國內也有一部分廠家進行了引進改造,但總的品質和口碑不如進口貨。且更重要的是,許多設計參數都是根據他們國家的標準和經驗來的,許多時候用起來不是那麼得心應手,這個問題如果不解決,不僅技術上受制於人,且技術用起來也不是那麼得心應手。
2.制度我的理解比較籠統,其實咱們國家在管理垃圾上比起日本來差了一大截,所謂垃圾分類,幾乎沒有,因為最後分類的垃圾(其實也分的不純)都倒進垃圾車裡了,這其實就給後續的處理帶來了很大的麻煩,包括焚燒垃圾,其實對垃圾的品質都是有要求的。人家都說日本人素質高,可我覺得這只是一項而已。國家政府有相應務實的行動,才能促進市民習慣的養成。國家必須有這方面的政策,才能使人們更加趨向於好的生活習慣,剩下的還需要時間,整個垃圾處理是一個系統工程,國家有義務建設相應的設施來解決相應問題,收垃圾要收好,燒垃圾要燒好,運垃圾還得運好。舉個例子,某區沒有建立垃圾焚燒相應的中轉站,結果垃圾里灰土占的比例較高,不易於焚燒處理及後面的污染治理,環保局要罰款,焚燒廠擔了責任,又怪此區的衛生的管理部門,造成了許多問題。
3.管理方面,不得不說,現當今垃圾焚燒廠許多重利卻不重潔,工作方式過於粗放,管理方式類同於管理傳統電廠,不重視與周圍居民的溝通,造成了許多信任方面的危機。實際情況中,好的管理方式不僅可以做到少污染,多贏利,還有助於一個城市長遠的探索處理垃圾的方式方法,在某國,垃圾焚燒在市中心,你知道嗎?
4.經濟方面,我國現在人均生活質量還不高,為啥,垃圾就是一個證明,有一個趨勢吧,越是發達富裕的國家,垃圾熱值越高,人家的焚燒設備都是根據人家自身的垃圾設計製造的,結果一遇到咱們的劣質垃圾,就水土不服了,且因為咱們的分選做的不好,使垃圾更難以保證了。可就咱們國家來說,各地發展水平也不一,南方的普遍好於北方,像某一城市有工業園區,塑料廠,面料廠的廢料就會非常有助於焚燒的進行。而許多小型城市,垃圾焚燒廠首先遇到的就是夠不夠燒,燒起燒不起的問題。
有人問為什麼不填埋,一般來說,有地方埋誰還燒啊,所以小國才愛燒,大國愛填埋。北京其實就人口面積來說,也能稱一個小國了,土地資源緊張,填埋成本不了,要填埋,除非拉河北去(河北人同學不要拍我)。
各國國情不同,籠統按國外的要求要求本地,甚至本國的垃圾處理行檔,難且不現實。過去,處理城市生活垃圾的方式通常是以填埋為主。2010年,全國只有五分之一的垃圾經過焚燒發電處理。根據「十二五」規劃,到2015年,全國垃圾焚燒發電的比例應該達到35%。
很多人對垃圾焚燒發電廠的印象不好,原因之一是由選址引發的群體事件,幾乎每次在開工前都會上演一次。
但相比填埋,垃圾焚燒發電是更科學也更經濟的處理方式——不僅減少填埋用地,焚燒後產生的熱能,還能給周圍居民供暖供電。如果處理得當,垃圾焚燒後的底渣和飛灰能被再次利用,做道路瀝青。
不過,如果在垃圾分類和焚燒操作規範這兩個環節處理不當,那麼垃圾焚燒發電就無法取得預期的效果了,更糟糕的是,會引發新的污染。
儘管在中國,公交移動電視上都會循環播放垃圾分類的公益廣告,但人們對如何分類並沒有清晰的概念。由於分類不夠徹底,許多回收上來的生活垃圾直接傾倒進焚燒爐焚燒,其中摻雜著不少廚餘、塑料、汞、隔等重金屬物質。
類似廚餘這樣的潮濕垃圾不容易被燃燒到850度(垃圾燃燒到這個溫度可以破壞致癌物二惡英的產生條件),此外,塑料燃燒後產生的氯元素會與其他有機物在焚燒爐里形成二惡英。簡單來說,垃圾不分類,焚燒後會產生更多二惡英和重金屬污染。
垃圾焚燒廠會引發環境污染的另一個原因是操作規範,例如沒有充分攪拌垃圾、連續運轉焚燒爐不檢修等,人在垃圾焚燒這件事中成為了不穩定因素。即便是從國外引進的一模一樣的技術與設備,不規範的操作與水土不服的垃圾形態,也會產生污染。
截至2016年初,中國共有434家垃圾焚燒發電廠,運行的共有234座,其餘為在建或擬建。這其中包括了全球焚燒規模最大的垃圾焚燒廠——深圳東部垃圾發電項目,建成後每天能處理5000噸垃圾。
按照目前的選址方案,深圳東部垃圾發電項目方圓3公里區域有購物廣場、居民區、辦公樓的生活密集區和國家一級水源保護區松子坑水庫。
不過,這種項目在台灣已經出現了。他們的垃圾處理經歷更久遠。
台灣早期的垃圾處理也是以填埋為主,垃圾成長速度與經濟同步。一個可以預見的結果是,可用的垃圾填埋場越來越少。20世紀90年代初,環保署推行資源回收計劃,垃圾量顯著下滑,因此24座焚燒廠已足夠使用。這些焚燒廠分布在台灣北中南地區,從以焚燒垃圾為主的垃圾處理廠變為以發電為主的汽電共生廠。
並不是所有垃圾都可以放進焚化爐焚燒。台灣的《廢棄物清理法》規定,有害事業廢棄物、不可燃廢棄物、不適燃廢棄物、與分選收集後的資源垃圾,都不能放進焚化爐燃燒。
這同時也是其他焚燒廠通常採取的做法。儘管焚燒廠正在積極尋找飛灰的再利用方式,但到目前為止,固化後衛生填埋還是飛灰處理的主要方式。
台灣大學環境工程研究所的教授張慶源認為台灣的衛生填埋場是世界上最高標準和規格的。在台灣,衛生填埋場的防水層鋪上高密度聚乙烯不透水布後,還要鋪上一個阻水層——由10厘米凈土作為緩衝水層、皂土布與2厘米高密度聚乙烯不透水布、30厘米凈土與防止損壞不透水布組成。此外,邊坡也會鋪設防水層。
「對於土壤破壞的幾機率比較小」 ,張慶源說。下雨時,滲透水的收集管會收集雨水後,再打去滲透水處理廠處理,填埋場外面也有雨水收集裝置。
在台灣,垃圾焚燒廠未來將轉化為」分散式的區域性能源中心」,除了供給游泳池溫水處理等次級發電使用外,發電後溫度較低的蒸汽,還可以賣給工廠為或附近居民、工廠提供熱水與熱能。
這也意味著垃圾焚燒廠成為某個社區的中心——有些地方已經實現了。在北投,距離基隆河與五分港不遠的地方,有一個「北投焚化爐觀景台」,在觀景台附近還有一個「摘星樓旋轉觀景餐廳」(建築本身其實是垃圾焚燒廠的巨大煙囪)。
以上。
關注環境的新一醬在這裡
拋開民族恩怨,我認為日本的垃圾分類和處理是做得最仔細最值得敬佩的點:
1.從城市到鄉村,日本的街道上幾乎找不到垃圾桶,但每一個角落都很乾凈,看不見有垃圾存在;
2.從來沒有看見過打掃街道的環衛工人;
3.填海的材料幾乎全是垃圾處理來的,但是卻沒有造成污染;
4.日本的小朋友進幼兒園的第一個禮拜,全部是教如何進行垃圾分類和處理,日本的小朋友每一天都把垃圾放進包里,帶回家進行處理;
5.垃圾分類由國人完成:比如一個礦泉水,日本人會分為三個部分:蓋子,瓶身,標籤紙放入不同的地方,進行回收利用;
6.日本扔垃圾需要在特定時間放到特定地點:比如15號是扔塑料垃圾的時間,那這一天就規定你只能扔塑料類垃圾,且只能在某一個時間段;
7.扔垃圾都要收垃圾費,所以日本的舊傢具和舊車是家庭的負擔;
8.日本的冰箱一般都有專門存放垃圾的一格,家裡的餐廚垃圾全部經過層層打包,放入冰箱冷凍,然後在規定的時間才能拿出去扔掉。
原來流出很廣的一個帖子,寫的是日本小朋友在食堂吃飯,所有包裝材料都進行仔細分類,覺得不可思議,實際上這已經是他們從出生就開始的生活常態,這種愛護環境的精神值得全世界學習。
國內城市垃圾處理與國外城市的區別可以用一張圖表作比較,中國只有廣州的數據比較完整,其它國家選擇廢物管理比較發達的歐盟、美日韓澳新等國家;我們可以看到除了奇怪的日本,凡是人均年焚燒量上百公斤的國家,就沒有堆肥低於60公斤的;或者說發達國家或廢物管理先進國家,就沒有人均年堆肥量還在個位數的。由此不難看出,中國的廚餘垃圾回收還有很大空間,是垃圾減量的最安全有效的方式;人均焚燒量比較大的國家大多是沿海小國,並且代價高昂,比如美國1/5焚燒廠燒的是垃圾成型燃料,日本的垃圾處理費每噸合3400元人民幣,我們的焚燒量應該控制在人均100公斤/年以下。
終於碰到一個我可以答的問題了,那就認真地回答吧。
先說以下中國城市生活垃圾(MSW)的主要特點:
(1)含水量大,根據我看的論文和相關資料,含水量平均在50%左右。歐洲的在20-30%之間
(2)有機物含量高,這主要是由於廚餘垃圾含量高而導致的。
(3)垃圾沒有進行有效的分類,成分比較複雜
中國目前垃圾處理主要手段是:填埋和焚燒。
填埋存在的主要問題是:(1)佔地,這個在地多的地方還好,但是如果是北京這種大城市,加之隨便一個地方就有可能是文物保護區或者是其它軍事區,這就是個很大的問題。
(2)甲烷的產生,垃圾填埋之後,造成厭氧的環境,然後就會有甲烷氣體產生,如果填埋場過小的話,產生甲烷氣體不能用來發電,只能直接燒掉,這個還好;但如果連燒都沒燒掉的話,大家也知道,甲烷的溫室效應是二氧化碳的很多倍,具體百度去吧。
(3)潛在的環境污染問題:現代垃圾填埋場普遍都做了HDPE膜的防滲結構,所以垃圾填埋過程中產生的滲濾液一般是不會滲漏出去,但是不排除很多垃圾填埋場由於施工或者管理的原因,導致滲瀝液流到周遭環境中,高COD加之各種重金屬離子,對環境還是有一定危害的。
(4)惡臭問題,這個當然不只是垃圾填埋才會有,只要有垃圾的地方估計都有
填埋的優點,個人覺得就是工藝比較簡單,省事。
焚燒是近些年才在中國興起的,國內新建了不少大的垃圾焚燒廠。
焚燒相對於填埋的優勢主要是;減量化,資源化,無害化。
減量,這個很明顯,完全燒了之後,垃圾的量肯定減少很多。
資源化,主要是焚燒發電。
無害化,簡單滴說,啥東西都燒了,管你是病原菌還是啥。
說完了中國大概的現狀,就要對比一下國內外垃圾處理方式的區別了。
焚燒,在中國,目前最大的問題應該就是民眾反對吧。究其原因,我覺得有一下幾點。其一,就是以前煙氣排放的標準不夠嚴苛。具體的我也不知道,其中最讓人談而色變的就是二噁英。垃圾焚燒過程中,會產生二噁英。以前,除了北京的焚燒煙氣排放標準與歐盟一樣,國標規定的二噁英排放標準是歐盟的10倍。這個,自然引起了民眾的擔憂啊。不過,最新出台的標準,已經跟歐盟一樣了。
第二,我覺得就是政府監測這一塊吧。雖然,定了這麼個標準,但是執行不執行又是另一回事了。按照現有的技術水平,排放的煙氣應該是對人體沒有害處的。但是,為什麼國內都把焚燒廠建在偏遠地區,民眾還是反對。而歐洲,建在離居民區不遠的地方,也沒人鬧。個人覺得,很大程度就是歐洲真的是嚴格按標準來,而在國內,焚燒廠可能不一定這麼處理了。
(1)垃圾分類:回收有用的資源。比如有機物可以拉來堆肥,紙張可以用來回收利用,等等。這個雖然在國內也有試行,但是基本沒啥效果。即使分類了,最後也被收垃圾的混做一車給拉走了,完全是白搭。垃圾分類很有必要,但是國內何時能實現還是個問題。
(2)垃圾收費:目前對居民收費還算是比較低的,大家不要罵我,事實應該是如此。所以,在未來可以適當的增加垃圾處理的收費。
(3)處理技術的改進:a.中國的垃圾處理技術,基本都是對國外的技術進行引進吸收。針對前面我所說的中國垃圾處理存在的問題,我覺得可以適當借鑒歐洲的技術。
針對有機物含量高,含水量大的特點,可以採用生物干化技術。這個技術在歐洲算是比較成熟的技術了,具體原理就是利用垃圾好氧發酵,產熱蒸發水分,最終降低生活垃圾的含水量。含水量降低的好處:可以提高垃圾熱值,適合焚燒;適合於對垃圾進行篩分;用來填埋的話,也可以減少填埋容量和滲瀝液產生量。但由於中國垃圾的特性,這個技術具體的應用還有待實踐。
b.填埋氣的利用,美國的廢棄物管理公司(WM)在美國經營了多家垃圾填埋場,很多都對填埋氣進行利用,用來發電,供居民使用。中國目前我不知道具體是怎麼利用的,估計最多就是直接火炬燒掉吧。我覺得還是改進技術,適當利用的。
憑自己記憶,先想到這麼多了,睡覺了,有時間再討論
在日本被垃圾分類快逼出神經病的路過,每天睡前都要躺下回憶一遍分類有沒有分錯。而且不是每天都能扔垃圾啊!!雙休日不能扔,每月第一第三個周一扔瓶子每個周二扔可燃每個月第三個周三扔破碎我里個去還能更煩一點么!
我看大家基本上都認為中國垃圾處理最大的問題,是垃圾分類問題,而如何在中國推動垃圾分類是個大難題。
我先講講我知道的日本是如何處理不給垃圾分類的人的,這是我聽余世維博士講的,在日本有關部門會跟隨收垃圾的車抽查,隨機打開小區的垃圾袋檢查,如發現有未分類的垃圾被放在一個袋子里,會馬上召集周圍的居民認領自己的垃圾,進行排查,找出未分類垃圾的那家人,開出罰單,看到這大家會覺得罰錢處理誰不會,注意!重點來了!罰單開完後,還要有一張再培訓通知單。
這家主人到那天去到培訓地發現...........小學班主任也來了!老師來是因為政府認為老師當初沒有教好!兩個人要一起重新接受學習,學習垃圾分類對國家社會的重要性.......估計學完以後永遠不敢再偷懶了!
本人一直認為,國民素質其實是個偽命題,人的行為還是受社會制度,法律約束後形成的,國家如果指定切實可行的法律,約束人的行為,很多問題其實不難解決。
[工程結構:一座城市的構造](The.Works.-.Anatomy.of.a.City).Kate.Ascher(http://ED2000.COM)
我以前念書的瑞典城市 Ume?, 哪裡有一座腳踏車天橋冬天會加熱,目的是讓橋不結冰。據說加熱的能源是燒垃圾,有一個冬天他們垃圾不夠,還得跟挪威買垃圾來燒。。
垃圾處理其實是一個純技術手段。世界上這麼多國家有這麼多先進經驗為什麼不能引進?在中國任何事情要解決好最後都會回到政治體制上面。試想一個領導集體在一個地方任職,都是空降,幾年後又會離開。為了儘快拿政績。誰會做這種花錢又費時的事?還不如修修路,拆遷舊房,賣賣地……這些來錢又快,政績又好看。垃圾?中國不是有句話,眼不見為凈嗎。而且垃圾處理是個持續工程,在一個由領導拍腦袋決定事情的地方。怎麼保持政策的持續性和連續性?如果有一天垃圾處理能賺大錢了,我保證垃圾就解決了。
這個問題我覺得我也可以稍微說幾句。
之前在(美國)學校里的垃圾分揀站工作過。 首先他們從源頭上,也就是垃圾分類的時候就做的很到位。因為垃圾分類實行不是一年兩年了,普通人的意識比中國好,大部分人扔之前都會看一下。
然後是整套分類系統,從運輸到分揀站到運走(運出分揀站之後去哪我就不知道了),整個系統都相當機械化,相對而言也很乾凈。和國內的垃圾場簡直是兩個概念,基本沒有太大的味道,每天都會清理。當然畢竟是處理垃圾的,不可能完全一塵不染。
然後是整個流程都很科學,就拿小的地方說。到分揀流水線上必須帶隔音棉,因為那個聲音比較響,小細節都很在意。整個分揀站出了分揀的流水線,也就是我工作的地方,其他都是有工程機械操作。
總之國內可以學習的地方太多了,我希望過幾年也可以在國內看到這樣的垃圾處理站。
我在英國,說一個看見過的,就我目測,垃圾焚燒場距離城市和住的地方很遠,起碼幾公里,周圍有沼氣池,濕地。30米之後煙霧幾乎感覺不受影響。因為草坪很多。
歐洲生活五年養成習慣垃圾分類,bio 非bio 紙類 塑料 玻璃…bio的一個禮拜倒一次 每次都要檢查下是不是推錯垃圾桶了…夏天那個發酵的味道,終生難忘。後來回國,一段時間竟然不習慣,這大概就是環保意識~
在德國生活了幾年,也想說說他們的垃圾分類。一般居民區附近都有專門的容器收集以下幾類廢品:廢紙及紙箱類,塑料包裝類,玻璃瓶(分白色,棕色,綠色等),廢舊衣物鞋帽(算募捐),其他一些剩菜剩飯和不知道怎麼分類的東西都歸到剩餘垃圾一類,電池什麼的有毒垃圾有社區的超市收集。居民在自家先行把垃圾分類,再帶到附近的收集站扔掉。總體感覺比較科學,每個居民隨手的勞動可以減輕之後垃圾處理的很多負擔,也使資源得以有效利用。另外聽說很多注重可持續發展的德國企業為這一垃圾分類事業也贊助不少。
值得學習的地方太多了。例如: 垃圾分類
現在其實國內已經開始了,採用多個垃圾桶,但是,最大的問題是,如何細分的,你起碼應該描述的更清楚一些吧,不用你寫個手冊,起碼垃圾桶上或者旁邊,應該更好的描述一下類別的例子,比如: 哪些是可以回收的? 哪些不可以回收?哪些屬於其他類別?
PS: 在日本租房住的時候,首先人家會給你一本這個區的垃圾分類處理參考手冊,告訴你詳細的分類,詳細的垃圾處理時間和大件垃圾的處理方法/費用等等中外垃圾處理差距並不是非常大,更大的是中外兩國丟垃圾的素質,有幾次出去吃飯車停別小區里樓下的放車地方,回來車後就多了兩袋垃圾真是糟心
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