我国城市生活垃圾分类与有机垃圾处理方法探究.doc

我国城市生活垃圾分类与有机垃圾处理方法探究 付杰1，韩相奎1，2，李广1，3 （1.吉林建筑大学市政与环境工程学院，长春130118；2.长春建筑学院，长春130604； 3.吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室，长春130118） 摘要：城市生活垃圾分类收集与处理是目前发达国家处理生活垃圾的主要方式。在这方面，我国的技术经验还相对缺乏。通过阐述当前我国城市生活垃圾现状以及国家法规政策，从多方面分析了我国城市生活垃圾分类收集与处理政策不能落实的原因。认为，生活垃圾分类收集与处理是必然趋势，分类收集后，现有的垃圾处理模式已无法满足需要，垃圾的处理方式也需要进一步改进。最后针对堆肥厌氧处理有机生活垃圾反应速率慢的问题，提出了有机生活垃圾与剩余污泥结合厌氧消化的改进方法。 关键词：城市生活垃圾；分类收集；原因分析；剩余污泥 ：X322：A：（15）023 ExplorationonMunicipalSolidWasteClassificationandOrganic WastesDisposalMethods FuJie1，HanXiangkui1，2，LiGuang1，3 （1.JilinConstructionUniversity，SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，Changchun130118，China； 2.ChangchunArchitecture&CivilEngineeringCollege，Changchun130604，China； 3.KeyLaboratoryofSongliaoAquaticEnvironment，JilinConstructionUniversity，Changchun130118，China） Abstract：Municipalsolidwasteclassifiedcollectionandprocessingisthemainwaytodealwithgarbageindevelopedcountries，whileourcountryisstilllackoftechnicalandexperienceinthisrespect.Bydescribingthecurrentsituationofmunicipalsolidwasteaswellasnationalregulationsandpolicies，thispaperanalyzesthereasonofurbanlivinggarbageclassifiedcollectionanddisposalpolicycannotbeimplemented.Livinggarbageclassifiedcollectionandprocessingisaninevitabletrend.Afterseparatecollection，theexistingwastedisposalmethodscannotmeettheneedsofwastetreatment.Aimingattheproblemofslowreactionrateofpostanaerobictreatment，asuggestionofanaerobicdigestionoforganicgarbageandexcessactivatedsludgeisproposed. Keywords：municipalsolidwaste；classifiedcollection；causesanalysis；excessactivatedsludge ：141223 作者简介：付杰（），男，吉林长春人，硕士研究生，研究方向：有机固体废物厌氧消化。 城市生活垃圾是指在城市生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物，主要包括居民的生活垃圾、商业垃圾以及市政管理产生的垃圾12。“十一五”以来，我国城市生活垃圾年清运量1.5亿t，人均产量达1.2kg/d，超过了1kg/（人d）标志性水平线，并且每年以8%10%的速度递增34。生活垃圾的危害已经凸显出来；侵占土地资源、污染空气、水体，甚至还有爆发火灾、传染疾病的隐患。具有关资料显示，全国城市生活垃圾堆存量累计侵占土地超过5亿m2，每年的经济损失达300亿元3。 针对“垃圾围城”的严峻形势，我国政府于1989年颁布了中华人民共和国环境保护法5；xx年建设部颁布了城市生活垃圾管理办法，与此同时，各地区也根据自身情况和实际需要颁布了一些地方性法律法规和规章制度。我国关于城市生活垃圾方面法律法规从无到有，从国家层面到地方层面，从空泛的法律制度到具体的实施方案，体现了我国政府对城市生活垃圾问题的重视，也体现了我国城市生活垃圾日趋完善的管理模式。 解决垃圾问题的目标是减容、减量、无害化，并达到资源、能源化目的1。目前，在我国乃至世界范围内广泛使用的处理方式有填埋、焚烧和堆肥。经过多年的实践，这几种方式的缺点、危害性也暴露无遗。除了资金、技术、管理方面的因素影响外，追根溯源是垃圾分类不够彻底。2000年，国家建设部确定北京、上海、广州等8个城市作为“生活垃圾分类收集试点城市”6，然而，多数城市经过多年努力，垃圾分类依然举步维艰。 1垃圾分类收集困难原因分析 1.1环境意识淡薄 从哲学理论讲，环境意识包括了两个方面的含义，其一，环境价值观念，即能否认识环境的重要性；其二，人们保护环境行为的自觉程度。1968年，美国学者Roth首先提出环境素养的概念，并认为，环境污染是那些环境盲造成的，我们应该培养有环境素养的人。 xx年，国务院办公厅下发了国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知。不可否定这一措施的积极效果，但许多消费者不会因为0.2或0.3元的额外生活支出而放弃使用塑料袋，并且很多塑料袋使用后就被随手丢弃或充当垃圾袋了，完全不符合循环经济和生态学的概念。一次性垃圾袋的使用也是司空见惯，虽然方便了生活，但是不仅制造了更多的垃圾，而且将垃圾包裹后增加了处理的难度。这些现象屡见不鲜，时有发生，而且不缺乏受过高等教育的人也在践行着这种行为。我们提出垃圾分类收集已经很多年了，但是，在对部分环卫工人和城市居民的调查发现，大多数人了解垃圾分类，但是对于可回收垃圾和不可回收垃圾概念比较模糊7。环境意识的淡薄，致使我国环境保护工作异常艰巨。要提高公民的整体环境意识，需要教育界身体力行的努力。 1.2科普知识缺乏 国内垃圾桶一般都标有可回收、不可回收和有害物字样，你是否出现过拿着垃圾不知该往哪个垃圾桶丢的尴尬局面？可回收垃圾包括了5类垃圾，然则这些垃圾中，不是全部都可以回收的，如塑料。根据塑料受热后的性质不同可分为热塑性塑料和热固性塑料。在塑料的回收过程中，热塑性塑料是可回收的，热固性塑料是不可回收的。能否区别热塑性和热固性塑料，是塑料垃圾能否回收的关键，然而很多人就卡在了这里，这也是垃圾分类不能落实的一个重要原因。针对这个问题，美国工业协会（SPI）在1988年发布了塑料制品回收标识。这套标识将塑料材质辨识码打在容器或包装上，从1号到7号，让民众无需费心去学习各类塑料材质的异同，就轻松地加入到回收工作的行列。现在这种标识方法已经被包括我国在内的很多国家接受和引用。在我国，很多商品上已经印刷了这种标识码，然而有多少人能看懂它不得而知。 1.3垃圾混合收集 目前，我国城市生活垃圾还是采用混合收集的方法，这与垃圾分类处理的理念和趋势背道而驰，是对垃圾分类处理的致命一击。混合收集增加了城市垃圾收集和运输量，不仅消耗了更多的人力、物力和财力，浪费了资源，而且普通垃圾混入有害物质后，加大了垃圾处理的技术难度，增加了垃圾处理设施的工程投资和运行费用，降低了可用于堆肥的有机质的资源化价值8。我国有95%以上的城市生活垃圾采用填埋处理，而且在相当长的一段时间内，卫生填埋仍将是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法9，混合收集无疑又增加了卫生填埋的负担。 垃圾收集过程是实施垃圾分类处理的重要环节，能起到再分类、再回收的目的。据报道，1993年德国的垃圾分类收集已占垃圾总量的75.5%，家庭中垃圾分类收集也已经达到很高水平10。在德国，家庭一般都会将不同垃圾单独存放，然后由垃圾运输部门使用不同的垃圾运输车将分类好的垃圾运送到相应的处理地点。在城市街道的垃圾收集点也是放置不同标识的垃圾容器，供居民和路人分类投放垃圾。混合收集不符合可持续发展战略，垃圾收集方式的转变是实现垃圾分类处理的关键。 1.4回收垃圾挑肥拣瘦 根据自然资源的稀缺性和物质守恒定律，城市生活垃圾中的几乎所有成分对人类都具有再利用价值，这种价值可以通过健康的供求关系、良好的市场流通和科学的技术方法最终获得11。与发达国家相比，我国城市生活垃圾回收率还非常低，市场化严重不足，这也导致了政府不断加大投入，但资源仍被严重浪费的态势。我国城市生活垃圾中只有很小一部分成为物资再回到市场，这部分垃圾一般被称为“废品”。“废品”回收工作基本是由个体户完成的，个体户回收存在挑肥拣瘦只讲经济效益的特点，那些被遗漏的废品基本上被环卫部门当做垃圾清运了。 在可回收垃圾中，金属和纸类的回收率比较高，布料次之，最后是塑料和玻璃，因此应该将研究重点放在塑料和玻璃的回收上。据了解，xx年，我国塑料制品产量为5781.86万t，xx年产量达到6188.66万t，而回收利用率却只有25%，直接浪费资源达到280亿元12。在欧洲，再生塑料平均回收率在45%以上，德国回收率达60%13。玻璃的回收中，也因为成色的问题，很多玻璃不能够再回到市场。分析原因，可以归结为：企业回收这些产品再制造利用的成本接近甚至超过利用原材料制造这些产品。针对这个问题，应该建立垃圾回收补偿机制，对那些回收这类“废品”的企业进行一定的补偿，利用经济杠杆撬动垃圾回收。 1.5强制性法律措施缺乏 自1989年中华人民共和国环境保护法颁布以来，我国政府、地方部门已经陆续颁布了许多与环境保护有关的法律，其中已经有很多涉及到城市生活垃圾分类处理的问题。虽然已经颁布和实施了很多法律，但是有些法律过于原则性而缺乏可操作性或者没有可实施的配套方案。 国外的城市生活垃圾分类方法主要有2类法、3类法、4类法以及5类法14；我国主要是分为可回收垃圾、不可回收垃圾和有害物，但是在更详细的分类中，法律没有明确指出。在垃圾的收集过程中，我国城市环境卫生部门使用的垃圾清运车一般没有分类收集的功能，这也导致了垃圾无法分类回收。需要法律政策强制督促这些设备更换，并且应该有规章制度约束垃圾收集工作人员的行为。在决定垃圾最终处理方式上，也应有明确的法律规定，如比利时禁止填埋可燃烧的城市生活垃圾；德国禁止对有机碳含量超过5%的垃圾进行填埋15。法律作为调整和保障城市生活垃圾分类最有力的手段，不仅要在末端治理上大费精力，在源头控制上也应该煞费苦心。如在塑料行业，欧美、日本等国家的塑料生产企业都是根据ISO11469国际标准对塑料制品分类，达不到标准的塑料制品不允许进入市场，而在我国，目前根本做不到。 2城市生活垃圾处理方法探究 目前，国际上对城市生活垃圾的处理通常以填埋、焚烧和堆肥3种方式为主。不同国家和地区由于经济发展水平以及生活习惯、自然地理条件的不同，在处理方式上也有较大差异。美国、意大利、英国等国家以卫生填埋为主；日本、丹麦、荷兰则以焚烧为主；而芬兰、比利时则以堆肥处理所占比例较大1617。我国目前大部分地区以填埋甚至简易填埋为主，填埋比例高达81.7%18。随着经济水平的提升、生活习惯的改变，城市生活垃圾的成分也发生了明显的改变。据文献介绍，我国城市生活垃圾中的有机成分与无机成分分别以每年7%左右的比例递增和10%左右的比例递减15。目前，大城市的一些小区生活垃圾中有机物的干基比甚至能达到90%。垃圾成分的改变，在随着垃圾分类收集政策的落实推进，垃圾的处理方式也应该进行创新改革。 城市生活垃圾有机物含量增加，且多是含水率高、易腐烂的食物垃圾。现在的处理方式主要是堆肥，堆肥处理无害化程度高，可以最大限度地实现生活垃圾处理的资源化4，也因此，城市生活垃圾厌氧消化处理也越来越受到各国研究人员的青睐。清华大学通过手工分选有机垃圾的实验得出，固体含量在30%左右时适合微生物厌氧消化，粒径为23cm时，产酸需要19d，粒径为57cm时，产酸需要35d19。实验说明了有机生活垃圾厌氧消化的可行性。然而由于厌氧消化反应速率慢，致使其在实际应用中受到很大的限制。如果在有机垃圾中加入适量的剩余污泥，充分利用污泥中大量的厌氧微生物，是否可以提高厌氧消化的反应速率，缩短垃圾厌氧消化的时间，如果该方法可行，则有助于解决剩余污泥的问题。 3结束语 目前我国正处于快速发展阶段，各方面面临着较多的问题，尤其是环境带来的制约经济发展困境，因此城市生活垃圾分类收集与处理势在必行。欧美、日本等国在经济高速发展的过程中，都曾遭遇过重大的环境问题，我国政府深谙其理，确立了发展环境友好型社会国策。在我国，城市生活垃圾分类收集与处理还处于探索期，各个环节都还有很多问题亟待解决，这不仅需要政府的努力，更需要每个公民积极的配合。垃圾处理技术水平落后，也成了垃圾高效无害化处理的瓶颈，希望科研人员能再接再厉，秉持积极负责的态度，尽快攻克技术难题，为我国美好的环境提供技术支撑。 参考文献 1张英民，尚晓博，李开明，等.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策J.生态环境学报，xx，20（2）：389-396. 2邢智炜.城市生活垃圾的燃烧特性研究D.武汉：华中科技大学，xx. 3廖如君，黄建忠，杨丹蓉.中国城市生活垃圾分类处理现状与对策J.JournalofOupationHealthandDamage，xx，27 （1）：30-34. 4毛庚仁，张涌新，文雯，等.我国城市生活垃圾处理现状及焚烧法的可行性分析J.Urbanstudies，xx，17（9）：12-16. 5肖翠翠，杨姝影.中国城市生活垃圾的环境管理政策分析C.中国环境科学学会学术年会论文集，xx：1366-1370. 6余洁.关于中国城市生活垃圾分类的法律研究J.环境科学与管理，xx，34（4）：13-15. 7洪慧兰，赵虹，刘泽军，等.我国城市生活垃圾收集和运输模式的研究C.中国环境科学学会学术年会论文集，xx：2321-2324. 8郝薇.城市生活垃圾分类收集势在必行J.天津城市建设学院学报，xx，7（2）：114-117. 9杜吴鹏，高庆先，张恩琛，等.中国城市生活垃圾处理及趋势分析J.环境科学研究，xx，19（6）：115-120. 10卢英方，孙向军.中国城市生活垃圾分类收集对策探讨J.环境卫生工程，xx，10（1）：15-17. 11王伟.我国城市生活垃圾分类回收市场化初探J.数量经济技术经济研究，xx，（9）：28-31. 12高涛，章煜君.我国废旧塑料回收领域的现状与发展综述J.机电工程，xx，26（6）：5-8. 13CzarneckI.AnassessmentofusabilityofinjectionmaterialsforcrackrepairsinconcretestructuresC.RILEMSymposiumonAdhesionbe