首都机场航空垃圾两种处置模式的对比研究.docx

首都机场航空垃圾两种处置模式的对比研究杜 芳 虞 阳(北京首都国际机场股份有限公司 公共区管理部，北京100621)摘 要:随着全球经济快速发展，航空业也得到迅猛发展，随之产生大量的航空垃圾。首都机场 2011 年之前采用自有航空垃圾焚烧炉焚烧处置，2011 年之后委托给专业机构进行处置。通过对首都机场这两种航空垃圾处置模式所产生的运行费 用及管理进行差异分析，探索未来航空垃圾处置发展方向。研究得出采用委托专业机构进行处置在节约大量费用的同时， 更利于环境保护。关键词:首都机场; 航空垃圾; 处置模式A COMPAATIVE STUDY OF TWO DIFFEENT DISPOSAL METHODS OFAICAFT EFUSE IN BEIJING CAPITAL INTENATIONAL AIPOTDu Fang Yu Yang(Public Area Management Department，Beijing Capital International Airport Co ，Ltd ，Beijing 100621，China)Abstract: With the development of global economy，air transport has also developed，lots of aircraft refuse have beenproduced as the time Before 2011，aircraft refuse produced in Beijing Capital International Airport ( BCIA) was burnt in incinerator owned by BCIA，after 2011，aircraft refuse was entrusted to professional company to dispose This paper has analyzed two different disposal methods used in BCIA through operation cost and management discrep- ancy，in order to probe the development direction of disposal of aircraft refuse The research found that by commissio- ning professional agencies to dispose the aircraft refuse can not only save lots of money but also do more benefit to en- vironmentKeywords:Beijing Capital International Airport; aircraft refuse; disposal methods近年来，随着全球一体化的快速发展，首都机场作为“中国第一国门”，其旅客吞吐量从 2005 年的 4100 万人次，发展到 2012 年的 8100 多万人次，跃居至世界 第二位。首都机场在给区域经济带来繁荣的同时，也 产生了大量的航空垃圾。为处理这些垃圾，首都机场 先后建立两套航空垃圾焚烧系统进行焚烧处理。2011 年后，首都机场转变处置模式，将航空垃圾委托给专业 机构进行处置。垃圾”是指第一、第二类固体垃圾。航空垃圾来源、品种多样，未经无害化处理的航空 垃圾会引起传染病的传播。尤其是国际航班的废弃食 品中含大量肉类、奶类、水果等禁止入境的动植物产品，可能导致动物性传染病、寄生虫病和植物性危险病 虫害传入国境，可能对人民身体健康和农、林、牧、渔业生产带来不可估量的损害1。首都机场国内航空垃圾成分分析结果见图 1，从图 1 可以看出:有机物占总垃圾量的 78. 3% ，其中纸 类占 27. 8% ，塑料类占 22. 4% ，食品类占 24. 3% ;无机物占总垃圾量的 21. 7%2。分析结果表明，首都机场 国内航空垃圾以有机物为主，具有可回收性高、可燃性好、热值高等特点。有机物中的纸类、塑料以及无机物中金属、玻璃几乎可以全部回收利用。实际运行过程 中回收率约占垃圾总量的 50% 左右。首都机场航空垃圾特性及产生量11. 1航空垃圾特性航空垃圾是指旅客在乘坐飞机过程中使用或食用 后丢弃的废弃物，也包含航班上因超过保质期而作为 垃圾丢弃的整份食品。一般分为三类:第一类是指来 自受染国家或地区以及有受染嫌疑航空器上的固体废 物(疫区垃圾);第二类是指来自非受染国家或地区， 排除受染嫌疑航空器上的固体废物( 非疫区垃圾);第 三类是指航空器上的液体废物。首都机场将第三类航 空垃圾输送至航空净化站进行处置，本文所述“航空航空垃圾产生量首都机场自 2005 年以来旅客吞吐量持续增长，见 图 2 所示。从 2005 年至 2012 年，国内及国际旅客吞1. 2环 境 工 程2014 年第 32 卷增刊712粪便必须进行无害化处理，保持国境口岸环境整洁卫生”4。国际卫生条例(2005)5第二十二条第一款 第五点规定:“负责监督清除和安全处理交通工具中任 何受污染的水或食品、人或动物排泄物、废水和任何其 他污染物。”澳大利亚检疫一般规定第 33 条规定: “航空垃圾不得随意丢弃须由授权人员进行处置”6。国内外机场航空垃圾处置现状2. 2图 1 北京首都国际机场国内航空垃圾成分2. 2. 1国内机场现状目前，国内机场一般是将航空垃圾的收运工作外包 给一家或几家地面服务公司，各公司均有各自的收运人 员、外运车辆等。在某些机场，由于一些基地航空公司 的航班量占绝对优势，这些航空公司也筹建了自己的航 空垃圾收运部门，自行处理本公司航班上的航空垃圾。 根据初步调查结果，国内大型机场如广州机场、上 海机场、成都机场、南京机场等均建立了航空垃圾焚烧 系统，但是由于焚烧处置的成本太高，大部分焚烧系统 均未正常启用。航空垃圾主要走向市政垃圾处理系统。吐量呈线性上升趋势。由此预测 2015 年国内及国际旅客吞吐量分别为 7851. 4 万人次和 2315. 1 万人次。图 2 北京首都国际机场 20052012 年旅客吞吐量2. 2. 2国外机场现状根据国内航班人均垃圾产生量为 0. 242kg，国际航班人均垃圾产生量为 0. 443kg2，预测 2015 年航空 垃圾产生量如表 1 所示，共计 14628. 14 吨，是 2009 年 航空垃圾产量的 1. 66 倍。由此可见，航空垃圾产生量随着机场旅客吞吐量的增加逐年增长。德国慕尼黑机场一直致力于绿色机场建设，对航空垃圾采取源头分类和资源回收的方式，大幅度降低 送往焚烧厂和垃圾填埋场的航空垃圾量，主要回收纸 类、塑料、玻璃瓶、织物和食品类废物等。另外，慕尼黑 机场正在开展可持续的生物燃料替代计划，利用生活 垃圾生产生物燃料。新加坡樟宜机场针对航空垃圾进行全过程管理。 通过源头分类、回收和资源再利用以减少航空垃圾的 处置量。塑料包装物、塑料杯、纸杯、易拉罐、食品垃圾 等可回收物均被分类回收。其余航空垃圾按照当地地 方要求填海处置。3首都机场航空垃圾焚烧系统运行能耗及二次污染 物处置成本分析表 12009 年首都机场航空垃圾产量及 2015 年预计产量年度旅客吞吐量 /(万人次a 1 )航班类型抵港旅客量 / 万人次人均垃圾产 垃圾产年份生量 / kg量 / t2015 年国内国际 总计 国内 国际 总计7851. 402315. 1010166. 505127. 361409. 846537. 203925. 701157. 555083. 252563. 68704. 923268. 600. 2420. 4439500. 195127. 9514628. 146204. 113122. 809326. 902009 年0. 2420. 4433. 1焚烧系统建设背景首都机场目前有两套航空垃圾焚烧系统。第一套国内外对航空垃圾处理处置的法规要求及处置现状2. 1 法律法规要求由于疫区垃圾具有传染性，属于危险废弃物范畴， 必须从源头加以严格控制和管理，全程封闭送到指定的焚烧站进行无害化处置。非疫区垃圾和液体废物也应该送到指定的有专业处理能力的单位进行无害化处置。 针对航空垃圾的卫生管理和收集、运输及处置，国 内外多部法律、法规及标准均有相关的规定和要求。中华人民共和国国境卫生检疫法3第十八条第四款 要求监督和检查航空器上的垃圾、废物、污水、粪便、压 舱水的处理;中华人民共和国国境卫生检疫法实施细则第一百零五条规定:“国境口岸的垃圾、废物、污水、2回转窑焚烧系统(以下简称 1 号焚烧炉) 于 1997 年设计，1999 年 9 月正式投入使用。 设计能力为 25t / d。 第二套回转窑焚烧系统( 以下简称 2 号焚烧炉) 是为 迎接北京奥运会的举行而建立的，当时预计 2005 年至2015 年每年将有 6000 万人次旅客来北京观光、参赛 及旅游，航空垃圾的产生量将达到 41t / d。若旅客年吞 吐量 达 到 8000 万 人 次，则航空垃圾日产 量 将 达 到54. 8 吨。因此，2 号焚烧炉日处理量设计为 25t / d，该 系统于 2009 年开始运行。3. 2焚烧系统工艺流程 两条焚烧系统的工艺流程完全相同，只是所采用的环 境 工 程2014 年第 32 卷增刊713燃料不同。航空垃圾在一次燃烧室经过高温干燥、热解、气化和焚烧后，烟气进入二次燃烧室，在 850(C 以上 高温区域停留时间超过 2s，有机污染物被高温分解。焚 烧烟气经余热锅炉降温后，通过干法脱酸(由文丘里喷 入干石灰和和活性炭，与烟气混合均匀)和布袋除尘器 除尘后，经烟囱排入大气。烟气排放满足国家相关标准要求7。焚烧产生的飞灰按照危险废弃物处置要求全 部交给具备特许经营资质的公司进行处置。面服务人员完成。从航空器上收集的非疫区垃圾送往航空垃圾焚烧站暂存，经消毒静置、人工分拣并分类堆 放，分为可回收类和不可回收类两部分，其中可回收类 包括易拉罐等金属类、塑料类和玻璃瓶等被出售给物 资回收公司，不可回收的非疫区垃圾则由密闭车辆转运至北京市朝阳循环经济产业园按照生活垃圾进行填 埋 / 焚烧处理。疫区垃圾在焚烧站内经消毒后直接封 箱(50 100 cm) 运送至该产业园按照医疗垃圾进行 焚烧处置。2011 年前，非疫区航空垃圾经分拣后，不 可回收部分直接在焚烧站进行焚烧处置，疫区垃圾消毒后全部在焚烧站内焚烧。焚烧过程中能源消耗送到焚烧站的航空垃圾在现有的回转窑焚烧工艺 中需要持续不断地补加燃料，才能维持航空垃圾的稳 定燃烧;另外，为了保持航空垃圾的焚烧温度在 850 以上，以减少二恶英的产生，航空垃圾在焚烧的过程中 需要添加大量的助燃剂。首都机场焚烧站 1 号焚烧炉 采用的是柴油助燃，2 号焚烧炉采用的是天然气助燃， 两者的助燃负荷是相同的。1 号炉柴油的消耗量为265kg / h，2 号焚烧炉满负荷的天然气消耗量 300m3 / h。焚烧后产生的高温烟气经余热锅炉产生的蒸汽有效利 用率低，进一步导致了焚烧系统高昂的运行成本。3. 4焚烧过程的二次污染物排放焚烧过程不可避免地产生大量的焚烧残渣( 包括 底渣和飞灰)。由于飞灰粒径较小，具有较大的比表 面积，焚烧过程所产生的重金属及有机污染物附着于 飞灰表面，按照国家危险废物名录8规定，属于危 险废弃物。同时，垃圾焚烧过程中产生二恶英。二恶 英对动物的影响包括免疫毒性、胚胎毒性以及致癌毒 性等，国际癌症中心已将二恶英列为人类一级致癌 物9。为避免焚烧过程中产生的重金属、二恶英等对 大气造成污染，需要在焚烧烟气中喷射大量的活性炭， 在此过程中形成的危险废弃物需妥善处理。首都机场航空垃圾焚烧过程中产生的危险废弃 物委托具有特许经营资质的公司进行处理，每吨危险 废弃物的处置费用为 3000 元。图 3 为 20072011 年 飞灰及残渣处置所产生费用情况。3. 34. 2处置模式转变前后所发生的运行费用对比目前非疫区航空垃圾按照城市生活垃圾处置核算为每吨 26. 35 元。疫区航空垃圾按照医疗垃圾处置标准每吨处置价格 2407 元。经核算，2009 年航空垃圾自行焚烧处置成本是3076. 3 元 / t(含能源消耗费用、焚烧炉维护维修费、飞 灰处理费，不含人工成本及大修费用)。 根 据 预 测2015 年产生的航空垃圾 14628. 14 吨，假定 2015 年处 置费用与现在的处置费用保持不变，所产生疫区垃圾量为 x 吨，按照分拣率为 50% ，采用委托处置方式计 算，所产生的费用 y 将为:y = 2407x + (14628. 14 x) 26. 35 元。如果采用自行焚烧处置方式，且 50%假定 2015 年的处理成本与 2009 年保持不变，那么2015 年用于航空垃圾处置所发生的处理费用将是y =3076. 3x + 3076. 3 (14628. 14 x) 50% 。表 22015 年航空垃圾两种不同处置模式的费用差异无疫区垃圾产生处置 费用 / 万元全部都是疫区垃圾处置 费用 / 万元处置模式计算公式自行处置y = 3076. 3x + 3076. 3(14628. 14 x) 5% y = 2047x + 26. 35 (14628. 14 x) 50%2250. 034500. 05委托处置19. 272994. 38费用差异2230. 751505. 67从表 2 可以看出:如果 2015 年没有产生疫区垃圾，那么委托处置比自行焚烧处置节省 2230. 75 万元; 即使 2015 年的所有航空垃圾均是疫区垃圾，那么委托 处置依然比自行焚烧处置节省 1505. 67 万元。如果将 焚烧炉运转过程中产生的大修费用( 每年约 300 多万元)计算在内，那么委托处置将比自行焚烧能够节约 更多费用。图 3 2007 2011 年北京首都国际机场航空垃圾焚烧残渣处置费用首都机场航空垃圾处置模式转变航空垃圾处置方式转变目前，首都机场航空垃圾收集工作主要由机场地处置模式转变前后运营管理对比首都机场航空垃圾处置模式转变前后对航空垃圾 处理流程的影响，体现在对航空垃圾焚烧站的日常运44. 34. 1环 境 工 程2014 年第 32 卷增刊714行管理上。采用自行焚烧处置，焚烧站运行管理重点是确保焚烧系统的正常运行、焚烧炉的日常维护和保 养;而采用委托处置，焚烧站运行管理重点则是垃圾分 类，包括疫区垃圾与非疫区垃圾分类管理与非疫区垃 圾资源化利用。即处置模式转变后，焚烧站的管理重 点由垃圾焚烧前移至垃圾分拣，可提高非疫区垃圾资 源化利用率，有效实现处置垃圾的减量化。4. 4首都机场航空垃圾未来处置方式探索 首都机场航空垃圾处置模式经过几年的探索，由自行焚烧处置转变为委托处置，在一定程度上减少了 能源的消耗，节约企业支出。那么这种处置模式是否 是最适合首都机场的实际情况的处置模式? 在遵循减 少和控制环境风险与公共安全隐患、取得社会效益的 前提下，是否存在更好的处置模式，依然是一个值得思 索的问题。现就其他可能的处置模式进行探索。4. 4. 1加强航空垃圾分类，促进资源化利用 将非疫区航空垃圾中的航空食品、玻璃、金属分别分拣出来。其中餐食垃圾可以运送至餐厨废弃物处理 厂进行堆肥处理;玻璃和金属可出售给物资回收公司 做资源化利用。其余的垃圾制成 DF 燃料块进行出 售或者制备成塑料颗粒进行出售。4. 4. 2 从源头统一管理航空垃圾目前，首都机场航空垃圾收运工作主要由机场地 面服务人员完成，部分航空公司拥有自己的收集人员 和运输车辆(将航空垃圾从飞机运输至航空垃圾中转 站)。在收集和运输过程中，部分具有回收价值的航 空垃圾已被分拣。作为机场管理机构，可否将航空垃 圾收集运输及分拣工作委托给一家有相应资质的专业 化公司进行规范化处理? 首都机场作为监管者，对服 务外包企业的行为进行约束，确保航空垃圾处置的安 全、高效、统一、顺畅。空垃圾的无害化和资源化处置是绿色机场建设的一个重要组成部分。本文通过分析对比北京首都国际机场航空垃圾两 种处置模式，得出如下结论:1)首都机场航空垃圾处理量越来越大，预计 2015 年全年将产生超过 14000t 航空垃圾;2) 航空垃圾采用 委托处置将比自行焚烧处置将至少节约 1500 万元;3) 通过转变航空垃圾处置模式，将航空垃圾委托给专业 机构进行处置，不仅使航空垃圾焚烧站运营管理更加 简易;同时焚烧站管理重点将由焚烧末端转移至分拣 前端，促进了垃圾的资源化利用;另外，由于专业机构 处置方式更具专业性和规模性，其对垃圾渗沥液的处 理、对大气污染控制更加有力，因此更利于减少污染物 向环境的排放。参考文献1 曹健蓉，苏小华，张继军 引入 HACCP 理念建立有效航空垃圾卫生监管模式J 中国国境卫生检疫杂志，2003，(26):57 582 刘静，王慧婷，李莉，