（环境工程专业论文）城镇垃圾多级减量化初步研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 随着人民生活水平的提高，人们对生存环境质量的要求电越来越高，而不断增加 的垃缴恰恰给人们的生活带来了很大的不便。据统计，目前我国人均年产生生活垃圾 约为3 0 0 k g ，年增长率高达7 9 ，全国有2 0 0 多个城市陷入了生活垃圾的包围之中。 面对如此严峻的形势，为了实现可持续发展战略，我国提出了生活垃圾“减量化、 资源化、无害化”这个目标。但是在过去，人们将更多的精力放在了“资源化”和“无 害化”上了，而“减量化”研究得却不够深入。 垃圾减量化包含3 个方面的内容：减少垃圾产生量、减少垃圾处理量和减少垃圾 填埋量。本论文从比较国内外垃圾减量化现状出发，分析了垃圾减量化中存在的问题， 就垃圾总量削减提出了一个全新的概念一一垃圾多级减量化体系，设计出垃圾多级减 量化的技术路线。垃圾的生命周期可以分为源头过程、中间过程和末端过程，相应的 垃圾多级减壁化系统可以分为源头减量化、中间减量化和末端减量化等三个子系统。 在每一个子系统中提出了相应的实旌措旌，指出了问题的重点与难点，并分析了垃圾 多级减量化的软件支撑体系，强调了垃圾多级减量化的全过程控制。 本论文对垃圾进行研究的目的是旨在为实现我国城镇垃圾减量化找到新的突破 点，为制定我国城市生活垃圾管理对策提供依据。 关键词：生活垃圾多级减量化减量措施支撑体系 全过程控制 l 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n g 谢t 1 1t h el i v i n g s t a n d a r de x a l t a t i o n p e o p l en e e dg o o de n v i r o n m e n tq u a n t i t y m o r ea n dm o r e ，b u tc o n t i n u o u s l yi n c r e a s i n go fm s wb r o u g h tv e r yi n c o n v e n i e n c ef o r p e o p l e 、sl i f e a c c o r d i n gt os t a t i s t i c s ，o n ep e r s o nc r e a t em s wr o u g h l y3 0 0k g s o n ey e a ri n o u rc o u n t r yi nc u r r e n t ，t h ey e a ri n c r e a s er a t ei su pt o7 - 9 ，t h e r ei sm o r et h a n2 0 0c i t i e si n w h o l ec o u n t r ys i n ki n t om s ws u r r o u n d e d f a c et h es u c hr i g o r o u ss i t u a t i o n ，f o rr e a l i z i n gs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g y ，0 1 2 1 c o u n t r yp u tf o r w a r d t h et a r g e t ”m i n i m i z a t i o n ，r e s o u r c e ，h a r m l e s s ”f o rm s w b u ta tp a s t ， p e o p l ep u t m o r ee n e r g i e si n r e s o u r c e a n d ”h a r m l e s s ”b u t ”m i n i m i z a t i o n r e s e a r c h h o w e v e rn o te n o u g ht h o r o u g h m s wm i n i m i z a t i o nc a nb e i m p l e m e n t e dt h r o u g h t h e f o l l o w i n g t h r e e a s p e c t s ： c o n t r o l l i n gt h em s wo u t p u t ，c u t t i n gd o w n t h em s wf o rt r e a t m e n ta n d r e d u c i n gt h em s w f o rl a n d f i l l b a s e do nt h ep r e s e n tc o n d i t i o no fm i n i m i z a t i o nb o t ho fh o m ea n da b r o a d t h e p a p e ra n a l y z e d t h e p r o b l e m i n m i n i m i z a t i o n ，p u t f o r w a r dan e wc o n c e p tf o rm s w r e d u c t i o n m u l i t i m j n i m i z a t i o ns y s t e m ，a n dd e s i g n e di t s t e c h n i q u er o u t e t h el i f ec y c l eo f t h em s wc a nd i v i d ei n t ot h es o u r c ep r o c e s s ，m i d d l ep r o c e s sa n de n d p r o c e s s c o r r e s p o n d i n g t h em u l i t i m i n i m i z a t i o ns y s t e mc a l ld i v i d ei n t ot h r e es u b s y s t e m ：s o u r c er e d u c es u b s y s t e m ， m i d d l er e d u c es u b s y s t e ma n de n dr e d u c es u b s y s t e m p u tf o r w a r dh o m o l o g o u s l yp r a c t i c e m e a s u r e s ，p o i n to u tt h ei m p o r t a n tp o i n ta n dd i f f i c u l tp o i n tf o rt h ep r o b l e m ，a n da n a l y z e d t h es o f t w a r et h a t p r o p su pt h es y s t e mo fm u l i t i m i n i m i z a t i o ns y s t e m ，e m p h a s i z e dt h e i m p o r t a n c eo f t h e w h o l e p r o c e s sc o n t r 0 1 t h es t u d yp u r p o s eo f t h i sp a p e ri st of m d o u tt h en e w b r e a k t h r o u g hp o i n tf o rr e a l i z i n g m s w r e d u c t i o n ，p r o v i d e t h eb a s i sf o rt h ee s t a b l i s h m e n to fm s wm a n a g e m e n t c o u n t e r m e a s u r ei no u r c o u n t r y ， k e y w o r d s ：m s w m u l i t i - m i n i m i z a t i o nr e d u c em e a s u r e p r o ps y s t e m w h o l e p r o c e s sc o n t r o l n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出 贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：i ；习才， 日期：。- 年r 月r 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密囤。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名：l 配才， 日期：硼峰年f 月日 指导教师签名：彬蜘 日期： 西( 手手月子日 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 随着城市规模不断扩大和城市化进程的加速、非农业人口增多、自由市场的开放、 居民消费结构的改变以及旅游事业的发展，全球每年新增垃圾约为1 0 0 多亿吨。美国 人均同产垃圾2 k g ，日本、英国、法国等日产o 8 一1 7 埏，中等收入国家的开罗、马 尼拉约为0 5 一o 8 5 k g ，在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇、雅加达也有 o 5 o 6 k g 。各国城市生活垃圾的产量均有明显上升的趋势，例如美国的年增长率为3 4 ，f t 本为5 9 ，欧洲国家为4 6 ，发展中国家为3 一1 0 。【1 j 根据世界银行发表的中国环境报告测算，每年环境污染给中国大陆地区造成的损 失达5 4 0 亿美元，占全国g d p 的8 ，几乎充抵了我们的年经济增长量。另据世界资 源研究所和中国环境监测总站测算，全球十大污染最严重的城市中，我国就占了8 个。 另一个触目惊心的数字表明，工业生产的污染只占城市总污染的4 1 ，家庭污染则占 城市总污染的5 1 。b 1 而家庭污染的主要物质形式就是城市生活垃圾。城市生活垃圾 所造成的环境污染、资源浪费已成为危害生态环境、制约经济和社会发展的重要因素。 可以随，对垃圾问题如不引起足够的重视，并采取相应的对策，则势必威胁我们的可 持续发展战略。 1 1 城市生活垃圾的相关概念 1 1 1 城市生活垃圾的定义 城市生活垃圾是指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生 的固体废物。工业废物本不属城镇环境卫生部门管理的范围。但由于有关行政主管部 门推委或职能不明确，或由于有关企业单位主观上的问题，形成了工业固废管理上存 在一定程度的混乱局面有的工业废物从排放源头就与生活垃圾混杂在一起，因而 给生活垃圾和工业废物的后续处理带来困难：有的工业固废在最终处置时，违反规定 倾倒在生活垃圾卫生填埋场。 1 1 2 城市生活垃圾的危害 垃圾对人类环境的危害，主要表现在以下五个方面： ( 1 ) 侵占土地 i 华中科技大学硕士学位论文 垃圾不加利用时，需占地堆放。堆积量越大，占地也越多。据估算，每堆积1 万t 废物，约占地1 亩。i 3 j 我国许多城市利用市郊堆存城市垃圾，也侵占了大量农田。同时，大量废物的排 放和堆积，将严重地破坏地貌、植被和自然景观。 ( 2 ) 污染土壤 垃圾堆放或没有适当的防渗措施的垃圾填埋，其中的有害成分很容易渗入土壤之 中。土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物形成了一个生态系统， 在大自然的物质循环中，担负着碳循环和氮循环的一部分重要任务。由于有害成分进 入土壤能杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力，导致草木不生。2 0 世纪7 0 年 代，美国在密苏里州。曾把混有四氯二苯一对二恶英( 2 ，3 ，7 8 一t c d d ) 的废渣 当作沥青铺设路面，造成严重污染。土壤中的t c d d 含量达3 1 0 一，污染深度达6 0 c m ， 致使牲畜大批死亡，居民备受许多种疾病折磨。最后，美同政府花3 3 0 0 万美元买下 了该镇的全部地产，还赔偿了居民搬迁等的一切损失。 4 1 ( 3 ) 污染水体 垃圾随天然降水和地表径流进入江河湖泊；或随风飘迁落入水体，使地面水污染； 随渗滤液进入土壤则使地下水污染；直接排入河流、湖泊或海洋，又会造成更大的水 体污染。 美国的l o v ec a n a l 事件是典型的团体废物污染水体事件。1 9 3 0 1 9 5 3 年期间，美 国胡克化学工业公司在纽约州附近的l o v ec a n a l 废河谷填埋了2 8 0 0 多吨桶装有害固 体废物，1 9 5 3 年用土填平。1 9 7 8 年大雨和融化的雪水造成有害团体发物外溢，并陆 续发现该地区井水变臭。婴儿畸形，居民得怪异疾病，大气中有害物质浓度超标5 0 0 多倍，测出有毒物质8 2 种，其中1 1 种能致癌，其中包括有剧毒的二恶英。1 9 7 8 年。 美国政府颁布法令，7 1 0 多户居民全部迁出、并拨款2 7 0 0 万美元进行治理。 5 】 ( 4 ) 污染空气 垃圾一般通过如下途径污染大气：一些有机固体垃圾在适宜的温度和湿度下被微 生物分解、释放出有毒气体：以细粒状存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会随风飘逸。 扩散到很远的地方，造成大气的粉尘污染；垃圾在运输和处理过程中，产生有害气体 和粉尘。 采用焚烧法处理垃圾也会污染大气。据报道，美国约有2 3 垃圾焚烧炉出于缺乏 空气净化装置而污染大气。有的露天焚烧炉排出的粉尘在接近地面处的浓度达到 ， 华中科技大学硕士学位论文 o 5 6 9 m 3 。据统计，美国大气污染物中有4 2 为来自垃圾处理装置。【6 ( 5 ) 其他危害 某些特殊的有害垃圾排放，除以上各种危害外，还可能造成燃烧、爆炸、接触中 毒、严重腐蚀等特殊损害。【7 t 8 1 1 3 3 城市生活垃圾的种类 垃圾的种类有很多种，就其来源可分为以下几种： ( 1 ) 居民区垃圾 现代城市社会的消费活动仍主要集中于家庭，在家庭消费中产生的垃圾按地域特 征可称为居民区垃圾，或称居民生活垃圾。它包含： 食品残余：来自于食品进食前的加工和进食后的剩余。一般又称为厨余、有机垃 圾( 来自于其组成物特征等) 。 包装残余：来自于非消费主体的包装附加物，各种瓶、罐、袋、盒是其主要的形 式，主要的材质是塑料、纸品、玻璃和金属等。 易耗型居家用品：来自于使用寿命较短的工业产品，如：电池、灯头( 管) 、个 人护理用品( 化：蒎品、清洁剂、药品等) 、废弃的衣物鞋帽等。居民区固体废物中的 有害废物大多包含在这一类别之中。 家庭修缮残余：来自于家庭设备和其它附属物的保养与修缮，包括管道、玻璃、 小块的建筑材料和机械零件等，在带有庭院的住宅修剪的植物枝叶也属此类，且可能 具有较大比傍】的产生量。 家庭文教活动残余：来自于家庭的学习和文娱活动，传统上以纸张为主，随着家 庭信息媒体变化，磁记录产品( 磁盘、光碟等) 也进入此类垃圾之中。 家具与耐用家电设备：来自于这些物品的更新，通常对单个家庭而言，它们的产 生是离散性的，厘对于一个社区或城市而言，也具有某种程度的产生连续性。 其它：包括一般的家庭保洁垃圾，其组成物大多颗粒细小，具有不可识别与分离 的特征。 ( 2 ) 商业、服务业垃圾 商业与服务业是城市消费的另一个主要场所，产生称为商业服务业垃圾的垃圾。 商业与服务业产生的垃圾就种类而言基本重合或覆盖了上述居民区垃圾的类别，但与 之不同的是商业服务业垃圾随行业的不同其类别间的组成关系有较大的差异。如餐饮 3 华中科技大学硕士学位论文 娱乐业的垃圾主要是食品残余和食品包装残余：百货零售业则主要排出其商品相应的 较大型包装物：超市则兼有上述两者的特征；副食品商店或集贸市场主要排出未加工 的食品残余；个人护理业可能排放较集中的化妆品和清洗剂残余( 包装容器) 。 ( 3 ) 机构与事业垃圾 此类垃圾包城市机关、学校、商办楼宇等事业机构产生的垃圾，文具用品残余是 这类垃圾源产生垃圾的主要成分，同时食品残余、包装残余和易耗型用品也是重要的 组成物。 ( 4 ) 街道保洁垃圾 这个类别通常包含两个来源的垃圾；街道清扫垃圾的街边废物箱垃圾。街道清扫 垃圾除了包装残余和易耗用品外，主查由不可细分的颗粒物组成的；街边废物箱垃圾 则会与街道的性质有一定的关联，如商业区的街边垃圾箱中会有更多的食品包装残 余。 ( 5 ) 其它类似居民区垃圾 主要包括工厂中工人与办公人员非生产活动中产生的垃圾，以及医院中的生活垃 圾，其组成介于居民区和商业服务业垃圾之间。 ( 6 ) 建筑垃圾 严格地醴，建筑垃圾属于工业垃圾范畴，但城市甲建筑垃圾的产生分布与产生物 组成差异特性类似予城市生活垃圾，因此从管理方便的角度出发，建筑垃圾一般由城 市管理部门负责进行管理的，因此而成为城市垃圾的一种。 建筑垃圾一般由建材残余组成，其基本洼质要比一般的城市垃圾对生物和化学过 程更具有惰性。 ( 7 ) 其它城市设旌维护废物 现代城市设拖中，给水、排水、泄洪( 景观) 河道、绿地是重要的组成成分，它 们的运行和维护过程中产生的固体废物是城市垃圾的组成部分。但城市给水、排水和 河道维护所产生的垃圾物均具有泥浆态的特征，它从收集到处理利用的过程与其它城 市垃圾明显不同，一般也不归属于同一管理体系，本论文不作讨论。 1 1 4 城市生活垃圾产生量厦其影响因素 城市生活垃圾产生量主要与城市人口、经济发展水平、居民收入、居民消费水平、 城市居民燃气化率以及地理条件等因素有关。一些大城市虽然居民收入大幅度提高， 一一一 d 华中科技大学硕士学位论文 但人均生活垃圾日产生量却一直在1 1 3 1 3 6 k g 人日之间徘徊，增加缓慢，其原因主 要是燃气普及率提高所致。【9 1 影响城市生活垃圾产生量的主要因素如下： ( 1 ) 人口的影响 我国城市生活垃圾产生总量大幅度增长主要是由于城市规模、数量和人口的增加 所造成。近年来，我国的城市化进程逐年加快，城市数量大幅度增加，城市规模不断 扩大，城市非农业人口迅速增长。1 9 7 8 年1 9 9 7 年间增加的城市数量是改革开放 前3 0 年的8 ，l 倍，1 9 9 7 年城市数量是1 9 7 8 年的3 6 7 倍，平均每年新增2 5 6 个城市。 这段时间里，我国城镇人口增长了1 9 7 1 1 万人，年均增长率达到4 1 。【1 0 1 “中国设市预测与规划”课题组根据我国城市总入口的发展趋势和现有城市人口 的发展速度，认为2 0 0 1 - - 2 0 1 0 年需新设2 7 9 个城市，平均每年新设市2 8 个，到2 0 3 0 年和2 0 5 0 年，我国大中小城市数量分别达到1 6 0 0 个和1 8 0 0 个。到2 0 1 0 年、2 0 3 0 年和2 0 5 0 年，我国城镇人1 2 i 比重将达到4 3 发、6 0 和7 6 左右。 今后5 0 年是我国入口和城市化的高峰期。根据上述城市化水平推算，2 0 1 0 年、 2 0 3 0 年和2 0 5 0 年我国将分别有6 o 1 0 8 、9 3 1 0 8 和1 1 9 9 1 0 8 人口居住在城市。按 照目前我国城市人均年产4 4 0 k g 生活垃圾的水平推算，将分别产生生活垃圾2 6 4 1 0 3 、4 0 9 1 0 8 和52 8 1 0 8 t 。旧1 3 】 ( 2 ) 居民生活水平的影响 居民的收入水平、消费能力与城市居民的人均垃圾产生量有着密切的关系。经济 发达、居民生活水平高的城市，垃圾产生量一般要高于居民生活水平相对较低的地区。 ( 3 ) 燃料结构的影响 燃料结构结城市生活垃圾影响很大，如我国的北方地区，虽然城市居民的人均收 入和消费水平一般要低于南方城市特别是沿海城市，但其人均垃圾产生量往往高于后 者。这就是因为燃料结构不同的原因，北方地区因取暖需要，居民能源消耗量大高于 南方地区。在现阶段，燃煤仍是北方城市尤其是中、小城市的主要生活能源，所以在 这些城市的生活垃圾中，煤渣灰土所占的比重较大，人均垃圾产生量也相应较高；而 在南方特别是珠三角等地区，城市基础设施比较齐全，居民燃气普及率很高，产生的 生活垃圾比重小，人均垃圾产生量也相应小于北方城市。 ( 4 ) 季节性因素的影响【1 4 1 城市生活垃圾产生量不同程度地受季节因素的影响，随季节的不同而变化，而且 华中科技大学硕士学位论文 这种变化是呈规律性的。例如，湖北省城市垃圾排放量一般每年出现一次高峰期( 夏 季所处的三季度) ，一年中垃圾排放量由高到底分别依次为三季度 四季度 二季度 一季度。原因在于湖北省夏季高温炎热，瓜果蔬菜大量上市，居民消费量大；而四 季度为江南落叶旺季。 从以上分析可以看出，城市人e 1 的迅速增长是导致城市生活垃圾总量大幅度增加的 最主要因素，同时经济发展水平、居民生活水平和燃料结构等因素的改变对人均生活垃 圾产生量也有着重要的影响。随着经济发展水平和居民生活水平的提高，人均生活垃圾 产生量随之上升，并且随着燃气普及率的提高，上升速度会逐渐减慢，并趋于稳定。 1 2 减量化问题的提出 1 2 1 我国现有的垃圾情况 全国历年垃圾清运量和无害化处理量情况如图2 1 和图2 - 2 所示。2 0 0 2 年底，全国 城市建有生活垃圾无害化处理厂( 场) 6 5 1 座，无害化处理能力2 1 5 5 1 吨日。无害化 处理率最高的为北京、浙江、江苏，分别为8 6 3 5 、8 6 1 1 和8 5 4 9 。1 9 9 6 年至2 0 0 2 年，生活垃圾无害化处理能力平均每年增加9 9 4 8n 屯1 1 3 ，年平均增长率为5 5 5 。旧 ( 年) 图2 - 1全国历年垃圾清运量 2 0 0 0 0 ( 年) 图2 - 2 全国历年垃圾无害化处理量 6 华中科技大学硕士学位论文 1 2 2 我国城市垃圾存在的主要问题 ( 1 ) 垃圾产生量大、垃圾处理处置能力不足、处理率偏低 2 0 0 2 年全国城市垃圾无害化处理率为5 4 3 。【1 6 j 可见垃圾的产生量与处理率矛盾 是十分突出的。 ( 2 ) 垃圾处理效果差、超标现象严重、二次污染明显 由于资金和技术等多方面的原因，我国的城市垃圾多以填埋为主。有相当一部分 垃圾填埋场设计存在缺陷，处理设施和环保措施不到位，大多数填埋场渗滤滤超标现 象严重，二次污染突出。 ( 3 ) 居民环保意识偏低、垃圾分类收集管理有难度 相当一部分居民环保意识不高，不能配合分类收集工作，有一些城市开始实行垃 圾分类收集，但成效不显著，有的城市则根本没有对垃圾进行分类收集、处理，普通 生活垃圾中混入了大量的工业垃圾，甚至有害物质，如医疗垃圾、废电池等。 ( 4 ) 垃圾综合利用率低 - 我国垃圾综合利用由于资金和技术等条件的限制，利用率一直较低，有些只是简 单利用和部分利用，浪费了大量的可再生资源。 1 2 1 3 进行垃圾减量化的紧迫性和必要性 近年来，随着人民生活水平的提高和城镇化建设速度的加快，我国城市垃圾的产 量也逐渐增多。我国大多数的城市已经陷于垃圾的包围之中，泛滥的垃圾对城市环境 造成严重污染，社会每年要消耗大量的人力物力用于垃圾的清运靼处理。 城市生活垃圾的处理，已受到国家和各地政府的高度重视。目前常规垃圾处理方法有 焚烧发电、卫生填埋、堆肥三种，但是受我国经济水平、垃圾特性等的制约，这三种方法 都有着各自的缺点。焚烧发电一次性投资太高，且运行费用高，只适合于经济高度发达国 家或地区；卫生填埋占用土地，如果不严格按国际标准实施，将在数年后造成二次污染， 后果将更严重；堆肥周期长，肥效低，不能使垃圾彻底无害化，不易被农民接受。 因此，为了解决垃圾日益增多的问题，不但要对垃圾的处理、处置进行进一步科 学研究，还要在垃圾总量削减上提出全新的观点。实施垃圾减量化不仅可以节省垃圾 的收运和处理费用，还可以回收宝贵的资源，变废为宝。 1 3 垃圾减量化的发展历程 面对垃圾的如此严峻态势，各国都努力探索城市生活垃圾处理的减量化、无害化 7 华中科技大学硕士学位论文 和资源化对策，尤其制订大量垃圾法规以求摆脱垃圾灾难。全球城市生活垃圾对策的 演替经历了三个阶段：第一阶段，2 0 世纪7 0 年代初期至8 0 年代初期，全球垃圾对策 一直停留在末端垃圾问题上，而形成了“垃圾处理法”为特征。如日本厚生省在1 9 7 1 年就制定“废弃物处理清扫法”。又如德国早在1 9 7 2 年通过了第一部废物处理法，目 的是通过填埋、堆肥和焚烧处置废物。第二阶段，2 0 世纪8 0 年代中期至9 0 年代中期， 全球垃圾对策已部分转移到前端垃圾减量措施上，而形成了“垃圾排放法”为特征。 如德国在1 9 8 6 年修订了1 9 7 2 年的废物法。在此之前称为废物处置法，而此时就称为 “废物的减量和处置法”。又如日本通产省于1 9 9 1 年制定“资源回收法”，积极推动 玻璃瓶、铝铁罐、废纸等的回收；而且在1 9 9 5 年厚生省又大幅度修订“废弃物处理 清扫法”，将立法重点从公害防治处理开始转移到垃圾减量措施上。第三阶段， 2 0 世纪9 0 年代以后，全球垃圾对策进一步转移到潜在垃圾和前端垃圾减量的全过程控 制对策上，形成了“循环经济垃圾法”为特征，资源利用模式由原料一产品一废弃 物单向运行转变为原料一产品一原科循环运行。如1 9 9 4 年德国又通过新的物质循环 管理垃圾法。并在两年的过渡期之后即1 9 9 6 年生效。【l7 j 英国政府为了减少废弃物的 产生量和填埋量，促进废物的回收再利用和资源化，早在1 9 9 5 年就制定了固体废 弃物填埋税，并从1 9 9 6 年开始实施。【l 引 1 , 4 垃圾多级减量化的体系构成 垃圾从产生到最终处置的整个流程如图4 1 所示： 源头捌艺k 一 中间麓醇化_ l 一末端减量化 资源化 图4 - l垃圾处置流程图 8 越 鳜嚣 华中科技大学硕士学位论文 垃圾减量化的技术路线有很多种。有以源头减量为主的，如清洁生产技术和零污 染技术等；有以中间减量为主的，强调垃圾的分选与回收：还有以资源化为主的末端 减量。这些减量化技术路线各有各的长处，都能对垃圾总量削减起到很大的作用，但 是从垃圾的整个生命周期来考虑，单纯的靠一种或两种技术路线还不能达到减量的最 佳效果。 要想对垃圾总量进行有效、高效地削减，就必须在吸取现有减量技术、措施优点 的基础上，设计出高效的多级减量化技术路线。对垃圾的多级减量在理论上形成系统， 在实践上注重可操作性。 本论文遵循循环经济理念，将多级减量化分作源头减量化、中间减量化和末端减 量化三个子系统来分别论述，提出实旋措施。把生态设计、清洁生产、可持续消费和 资源再利用融为一体，并从系统的理论出发，对垃圾多级减量化进行全过程控制，以 达到减量的最佳效果。具体体系结构如下图4 2 所示： 9 华中科技大学硕士学位论文 图4 2 垃圾多级减量化体系结构图 1 0 华中科技大学硕士学位论文 2 源头减量化 在多级减量化里所讨论的源头减量是指产品在变成垃圾之前进行的控制和管理， 城市垃圾管理的最优先原则是对产生源的控制。很多发达国家在多年的垃圾管理经验 中都充分认识到，垃圾末端处理的对策是被动的，对垃圾采取源头减量，是解决垃圾 问题的关键所在。 1 9 1 早在1 9 9 6 年，堪培拉市政府就批准了( ( 2 0 1 0 年堪培拉零废物战略计划，并发 起了一场声势浩大的公共宣传运动，争取得到最广大公众的支持。自从建立总体废物 战略以柬，堪培拉已经开始向零填理方向调整其废物管理政策。1 2 0 l 在垃圾源头消减垃圾量具有很强的公益性，采用强制手段难以达到目的。国内、 外的经验表明，对公众的宣传教育起着关键的作用。日本要求每一个在校学生都要学 习如何对垃圾进行分类，参观垃圾收集站、垃圾处理场等，使学生从小就树立起牢固 的环卫意识。川 2 。1 实施措施 2 1 1 净菜进城 中垡人民共和国固体污染环境防治法第三十八条指出，城市人民政府有关 部门应当组织净菜进城，减少城市生活垃圾。目前我国入均蔬菜占有量已达2 5 0 k g ， 超过世界人均占有量1 0 2 k g 的水平。 2 2 】通过净菜迸城，据分析可以减少垃圾5 左 右。 2 3 1 但是，就目前的情形看，净菜进城还没有做到令人满意的地步。其主要的原 因是受居民的生活观念的影响，居民不是不愿意购买净菜或嫌其价格过高，而可能认 为有根、有皮甚至有泥的菜更新鲜。 实现净菜进城要实行政府组织推动，企业运作的方式。即政府要综合考虑，采取 行政干预的手段并制定相关的经济政策，逐步推广和规范净菜进城的行为；企业经营 采用现代化的管理手段，实现规模效益和连锁经营，降低净菜的成本和价格，以使净 菜进城得以顺利实施。此外还要加强宣传教育，使人们进一步明确净菜进城的必要性。 2 1 2 抵制过度包装 经济越发达，包装就越发展。我国的包装工业近十多年来发展很快，在进入9 0 1 1 华中科技大学硕士学位论文 年代以后，包装工业产值平均每年以2 0 - - 3 0 的速度递增，e 2 4 j ，( 旦是包装的发展，又 带来了一个新的问题，这就是发展包装与保护环境的关系问题。 生活垃圾中以塑料、废纸为代表的包装废物产生量上升趋势明显，为了抵制过度 包装，许多国这制定了相应的法律法规。如德国于1 9 9 1 年6 月通过包装废物避免 法，1 9 9 6 年1 0 月颁布循环经济法；欧盟于1 9 9 4 年1 2 月颁布的包装和包装废 物指令中舰定各成员国包装废物的回收目标为5 0 - - 6 0 ，立法的强制及回收目标 的制定促进了各国回收体系的发展。 2 5 , 2 6 0 7 l 表5 1 部分国家的有关包装废物的法律法规 f法规名国家和地区实施年度 液态商品包装法意大利 1 9 8 8 i 【废物处置和再生循环法令丹麦1 9 9 0 【硬质塑料包装容器法美国加利弗尼亚州 1 9 9 l f包装条例德国1 9 9 l 包装条例法国 1 9 9 3 l包装条例奥地利 1 9 9 3 l包装目标条例奥地利1 9 9 3 欧盟包装政令欧盟1 9 9 4 l运输包装条例法国t 9 9 4 生态税法比利时1 9 9 5 目前我国专门针对避免和减少包装物对环境影响的条款相对比较缺乏，导致目前 市场上过度包装现象比较明显。有资料显示。一些产品的包装费用高达产品成本的 4 0 5 0 ，如自酒包装费用是白酒价格的3 8 。【2 8 】我国是发展中国家，人口众多， 人均资源占有率低在发展我国包装工业的同时，必须注意保护好环境。据有关资料显 示：我国每年产生的包装废弃物1 5 0 0 万吨( 县以上城市) ，在我国某些大中城市的“工 业垃圾”和“生活垃圾”中，包装废弃物占4 0 以上。 2 9 1 目前我国使用的大部分塑料包 装垃圾需百年才能完全分解，而且人工处理难度极大。 1 2 华中科技大学硕士学位论文 表5 2 国内与塑料包装废物污染防治有关的法规 法规名称颁布单位实施年月 主要内容举例 国家经委、 国家对再生资源事业实行优惠政策鼓励 关于进一步开发利 财政部、商 川再生资源若干问 1 9 8 7企业“以废养废”，在其再生资源加工利 业部、国家 题的通知 用目录中包括了废塑料的再生利用。 物资局 资源综合利用得到较大的发展的标志之一 关_ 丁二印发 是社会上的废钢铁、废有色金属、废纸、 1 9 8 9 2 0 0 0 年全 国家计委1 9 8 9废塑料、废橡胶等废旧资源，要能大部分 国资源综台利用发 回收利用。废塑料的再利用是重点发展的 展纲要的通知 项目之一 芙丁- 加强再生资源 规定了再生资源的概念，并规定国家对再 闸收利用管理工作 国务院1 9 9 1 生资源事业仍然实行优惠政策 的通知 产品应当采用易回收利用、易处置或者在 中华人民共和国固环境中易消纳的包装物。产品生产者、销 体废物污染环境防全国人大 1 9 9 6售者、使用者应当按照国家有关规定对可 治法以回收利用的产品包装物和容器等回收利 用。 为此，为解决我国目前包装污染现象严重，在治理污染措施方面又不得力的问题， 应尽快开始限制过度包装和使用一次性产品的管理工作，其要点是：( 1 ) 制定有关规 定，实现依法管理。规范征收过程，杜绝有法不依、执法不严的现象。( 2 ) 明确和落 实生产者、销售者和消费者的责任。：( 3 ) 使用经济手段限制包装材料的资源使用， 鼓励循环利用和回收利用。 2 1 3 调整城市燃料结构 提高燃气普及率和集中供热率，减少煤灰垃圾的产生量。有调查显示，燃煤户的 生活垃圾产量为燃气户的2 5 倍，城市居民用燃气的普及率每提高l 即可减少垃圾产 量o 6 。口0 j 因此各级政府部门要逐年有计划对市区进行改造，较大幅度的提高民用 燃气的使用比例；相关部门要制定合理的电、气价格，鼓励市民采用电、气能源：有 步骤的改造锅炉供暖方式，为大面积的集中热网供暖：逐步改进市区小餐饮、浴池等 场所燃煤设备为燃油设备。 l3 华中科技大学硕士学位论文 2 1 4 建立和完善收费制度 生活垃圾收费政策是世界上很多国家已经采用的一项有效环境政策。【3 1 】根据环境 政策的作用原理，垃圾收费政策是在城市生活垃圾管理中实现污染者付费的责任原 理，实现外部成本内部化，并对垃圾处理过程所需费用给予补偿，以保证垃圾能够及 时得到有效处理，避免和减少垃圾造成的环境污染。 分析目前已经存在的垃圾收费制度，可以归纳出3 种主要模式。第一种收费模式 为按月或按年收取卫生费，用于社区或物业的保洁( 主要是垃圾清扫) 服务报酬，它 是在我国很多城市长期以来一直使用，并在部分城市中仍然使用的生活垃圾收费方 式。由于本模式中的收费标准与个人垃圾排放量无关，也不用于补偿垃圾处理设施的 建设和运行费用，因此这种收费方式不仅无助于实现减量化和资源化利用的目标，而 且由于垃圾收费的利益所得者是社区物业管理部门，所以对政府用于垃圾处理设施的 投资和参与垃圾处理企业的投资起不到补偿作用。 垃圾收费的第二种模式是在第一种垃圾收费的前提下，增收垃圾处理费。这种收 费方式在世界上很多国家和地区也仍然被使用。近几年在我国武汉、桂林等城市也已 经丌始城市生活垃圾处理费的征收试点，北京市也在1 9 9 9 年9 月发出了有关征收城 市生活垃圾处理费的通知，采用的方式都是均量收费。口2 】这种收费方式也与个人所享 受的垃圾清运和处理服务量无关。因此，对于垃圾收费的主要目标一一实现垃圾源头 减量和资源化利用几乎没有效果。 垃圾收费的第三种模式是根据垃圾清运和处理数量实行垃圾双轨收费。这种模式 在比利时、德国、奥地利、瑞典、日本等许多国家的很多地区已经开始采用。 3 3 , 3 4 , 3 5 在这种模式中，可以根据处理成本计算，得出处理单位重量垃圾所需要的费用，并以 此为依据进行收费。垃圾计量收费与垃圾排放者的排放量有关，实践证明它具有明显 的垃圾减量效果。如美国西雅图市实行了垃圾收费后，垃圾的产量减少了2 5 。 3 6 1 垃圾双轨收费的表达式为： g s = g v 十g v 式中g s 为生活垃圾费收费总额，g f 为基本费，g v 为浮动费。 实行基本费和浮动费相结合的双轨收费制，有望获得兼顾多方利益的多赢效果， 体现环境政策的作用原理。一方面，基本收费的部分覆盖了垃圾处理中的全部固定费 用，即使浮动收费部分仍然有可能导致排放者自行处理垃圾或随意堆放垃圾的行为， 也不会因处理的垃圾量减少而使垃圾处理设施面临亏损运营的风险，从而使企业的利 1 4 华中科技大学硕士学位论文 益及其参与垃圾处理的积极性得到有效保护。另一方面，由于垃圾排放者所享受的生 活垃圾清运服务是有偿服务，所以为了达到降低费用的目标，排放者会通过将可回收 物质分类存放并出售给资源回收部门等措施主动减少生活垃圾排放量，从而使政府垃 圾管理目标中的减量化和回收利用得以实现。 对以上3 种垃圾收费模式的分析表明，第三种收费模式，即计量收费模式对于实 现垃圾收费政策的多重目标效果最好。但是，如果执行不当也会使政策目标落空。 2 2 问题的重点和难点 2 2 1 政策的配套 在我国针对垃圾源头减量化的相关法规和政策还不健全，而源头减量化的措旖要 落到实处，往往则要求有与之对应的法规和政策。例如些商品的过度包装、净菜进 城等方面国家没有明确规定。作为企业，利益是它们最大的追求，一般情况下，对环 境友好的产品，其生产成本相对来说比较高，例如不可降解塑料碗和可降解塑料碗。 如果国家在政策和经济上不对环境企业有所倾斜，那么作为企业大多选择的是生产成 本低而对环境可能会造成损害的产品。因此，政策的配套是源头减量化急待解决的重 点之一。 2 2 2 习惯的顽固性 由于一次性产品极大的方便了人们的生活，人们已经形成了使用的习惯。例如生 活中经常使用的一次陛塑料方便袋，因为使用方便，所以丢弃的也越来越多，最后造 成了所谓的“白色污染”，但是这些“白色污染”不易降解，回收又不经济，最终导 致“污染容易治理难”局面的形成。 垃圾源头减量化涉及到千家万户，涉及到每一位市民及每一个单位的日常生活， 因此要怨推行这一工作，必须考虑到公众的参与状况，这是能否实现垃圾源头减量的 关键因素，也是实际推行过程中的难点。它不仅取决于公众的生活习惯的改变，更取 决于公众环保意识的提高。要使人们改变这种不良的习惯，不是一朝一夕可以完成的 事，这也是源头减量化的最大难点。 2 2 3 收费的落实 生活垃圾管理系统中的3 个参与主体，即作为法律和政策制定者的政府、作为垃 圾处理设旋以及回收利用直接经营者的企业和作为享受垃圾服务的生活垃圾排放者 1 5 华中科技大学硕士学位论文 ( 通常为普通居民、事业单位和部分企业) 的利益不一致是影响实现垃圾收费目标的 主要原因。在垃圾管理系统中，政府的目标是解决城市垃圾问题，通过垃圾的减量化 和资源化利用达到控制垃圾污染、促进环境保护。该目标追求的是最大的环境、社会 效益和最少的财政负担；企业追求的目标是利润最大化，或至少是无亏损经营；垃圾 排放者的利益和目标是生活或工作环境不受垃圾造成的污染，在实行垃圾收费制度的 地区，垃圾排放者同时追求的另一目标是最低的垃圾收费数额。由于3 个参与主体的 目标与利益不完全统一，在实行垃圾收费政策，特别是在实行计量收费政策时，虽然 有可能推进垃圾的减量化、垃圾分类和资源化利用，但也有可能出现另外一种结果， 即垃圾排放者为了降低垃圾交费的数额，将垃圾以不符合环境标准的方式自行处理 ( 如焚烧等) ，或将垃圾在偏僻的地方随意堆放或倾倒，使垃圾收费的环境目标难以 实现。因此实行生活垃圾收费政策虽然势在必行，但如何制订合理的城市垃圾收费政 策和收费方式，使其能够兼顾各方利益，仍是值得深入探讨的。 对生活垃圾实行计量收费不仅在补偿政府和企业的投资方面具有良好的效果，而 且对垃圾的减量化和资源化利用也具有促进作用。然而，一些国家的实践证明，由于 垃圾排放数量直接与排放者的经济利益相关，因此也有可能在以下两个方面产生负面 影响。首先，由于某些垃圾排放者希望不付或少付垃圾费，因而，计量收费有可能导 致对垃圾进行非法的自行处理或随意堆放现象增加，造成环境污染，不能实现环境保 护目标。其次，当自行处理或随意堆放的垃圾数量过大时，垃圾处理装置不能按照应 有的设计能力正常运行，导致垃圾处理部门亏损经营，不利于调动相关企业从事垃圾 处理活动的积极性，也不利于国家投资的回收。 2 3 建议 虽然城市固体废物的主要产生环节是城市居民的消费活动( 生活活动) ，但决定 废物排放量与组成的环节却不限于些，决定废物排放的产生源状况的因素除了消费者 ( 城市居民) 的消费模式与消费水平之外，还包含产品设计、生产工艺等生产环节因 素和销售包装、销售形式等销售环节的因素。 城市固体废物产生源控制的范围包括城市生产、销售与消费环节。对于生产环节， 废物产生源控制管理的主要原则是：设计与生产使用寿命更长的产品，产品中不包含 对环境有害的物质，产品设计中考虑使用后能便于资源化再利用，产品使用的能耗与 物耗低a 对于产品销售环节的主要管理原则是：不对商品附加超过产品质量保障所需 1 6 华中科技大学硕士学位论文 要的包装，鼓励消费者返还商品的包装物以便在生产、销售中回用，提供便捷、长期 的产品销售后维修和保养服务。对于消费环节，城市固体废物管理的主要原则是：限 制奢侈性消费行为，倡导绿色消费习惯( 优先购买和使用低产废率、不含对环境有害 成分的商品) 。 我国排污收费制度的理论依据是“污染者负担”和“谁污染谁治理”的原则。居 民排出的生活垃圾需要集中处理，因此收取适当的治理费用是应该的，可行的。当然， 在进行垃圾收费时要做好宣传，讲明收费的必要性，同时也要进行立法工作以利收费 工作得以顺利实施。特别要将征收垃圾费与乱收费区别开来。并还要注意可能产生的 倾向一一认为缴了垃圾费就获得了污染权，就可以乱倒垃圾。 华中科技大学硕士学位论文 3 中间减量化 中间减量化是多级减量化系统中从工程技术手段上研究得较多的一个子系统，是 研究产品变成垃圾后到最终处理处置这个过程的减量化问题。在中间减量化阶段，先 将垃圾分类回收，经过分类运输，再加以分选、回收，最后将不能回收的垃圾输出到 下一减量子系统。 3 1 实施措施 3 1 1 分类收集 垃圾分类收集是实现垃圾总量削减的一个重要条件：是使废物变成再生资源、 变成财富的必要条件之一；可以简化后续处理工艺并提高效率、降低能耗、降低成 本。 垃圾处理方法主要有堆肥、填埋、焚烧和资源化等四种。各类方法对垃圾成分有 不同要求，因此，重要前提是搞好分类收集。分类收集后，便于做到将易腐烂、易降 解的有机质分选出来送去堆肥，提高堆肥的质量和堆肥效率。同样有利于将可燃物送 去焚烧，提高燃烧效率。尤其能使垃圾