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1、美国都市生活垃圾解决模式及思考-011012:40 环卫科技网 作者：刘广青 董仁杰 王凤宇摘要:简介美国都市生活垃圾的产生、性质、分类、收集及解决，并以加利福尼亚州一废弃物解决公司为例描述了美国以商业运转模式解决都市生活垃圾的措施、程序及效益。同步根据国内都市生活垃圾特点及收集解决方式，提出了建议。核心词：都市生活垃圾；美国；商业模式都市生活垃圾是都市污染的重要来源之一。由于各国垃圾性质、经济实力、能源需求、地理资源、技术手段、法律政策等方面的差别导致了不同国家都市生活垃圾产生、收集、解决、回收等垃圾解决过程的不同。高效合理的都市生活垃圾解决模式不仅可以缓和环境污染的压力、回收可再生资源,还
2、可以形成一种以商业模式运营的垃圾解决的产业。中国人口众多，每年产生将近14亿的都市生活垃圾。能否高效合理的解决这些“放错地方的资源”，关系到了国内都市环境建设的成功与否。一套科学经济的都市生活垃圾解决模式不仅是环境和经济问题,更重要的是它将成为1世纪资源循环运用中的重要一环。美国在都市生活垃圾解决方面发展得比较快，其都市生活垃圾的解决过程和模式值得研究、思考和借鉴。1美国都市生活垃圾的产生与性质美国国家环保局把都市生活垃圾定义为来自居民、商业部门、公司或工业公司废弃的耐用品、非耐用品、容器与包装、食品、庭院修剪物以及其他多种各样的废弃物,一般不涉及诸如建筑废弃物、焚烧灰渣及工业生产过程中的废物
3、。美国产生2.14亿t都市生活垃圾，人均每天产生2kg。图是190美国都市生活垃圾产生总量和人均日产量曲线图。美国都市生活垃圾重要分为纸类、庭院废弃物、食物残渣、塑料、金属、橡胶皮革和纺织物、玻璃、木头及其他几种。图2是美国多种废弃物所占的比例。按产品性质可分为耐久性废弃物、非耐久性废弃物、包装废弃物和其他四种。耐久性废弃物被定义为生命期在3年或3年以上的废弃物,涉及大小家电、家具饰物、轮胎等。非耐久性废弃物涉及纸和纸板、塑料制品、衣物织物等。包装物涉及多种材料的包装物。其他涉及食物废弃物、庭院废弃物物和其他杂类,这4类废弃物的比例分别占16.7、263、31.7%和53%。图美国生活垃圾年产
4、量和人均日产量图2美国都市生活垃圾成分比例加州都市生活垃圾的产生和性质加利福尼亚州是美国最大的州,产生365万都市生活垃圾。加州将废弃物提成三大类,四小类。见表1。其具体按材料分类见图3(注：有机物涉及食物废弃物、树叶树枝、庭院废弃物、农作物枝干、粪尿、织物及可堆肥的其他有机物等。家庭有害废弃物是指废油漆、废油、汽车废液、废电池等。特殊废弃物指污泥、解决后医疗废弃物、轮胎及部分大型物件等)。表1加州不同来源的废弃物产生量及其比例表3商业运转模式都市生活垃圾的收集、回收、解决、加工及销售在美国是一种系统的产业,依托商业模式来运营。此处将以美国加利福尼亚州的Noral废弃物解决中心(Nrcal W
5、ste Sytems ,In）为例论述美国都市生活垃圾的商业运转模式。Norl公司的总部位于旧金山,成立于19,是最大的美国固体废弃物解决公司之一。它在加州及邻周设有0多种分公司。公司业务涉及收集、回收、运送、加工以及垃圾填埋场运作。ocal Wate Sysms ，Inc的客户有57万居民和55万个商业单位。它拥有若干个废弃物回收中心，垃圾填埋场和有机废弃物堆肥场。废弃物解决场的收益重要有两个方面：一是居民和商业机构交纳的废弃物解决费;二是回收产品和副产品的销售费。规模小的废弃物解决公司只有废弃物回收中心,它只需要将其他废弃物运送到其他公司附属的垃圾填埋场，并交纳垃圾填埋费。就Norc Wa
6、ste Syems，nc来说,其收益有居民和商业机构固定的每月废弃物解决费用,其他个体或公司不定期废弃物倾倒费,垃圾填埋场填埋费,回收物品如纸、塑料、玻璃及堆肥有机肥料的销售费等。3.1收集模式美国的都市生活垃圾都是由专门从事废弃物收集解决的公司承包运作。这些废弃物公司有的只是负责收集、分类和运送，有的有自己的垃圾填埋场和堆肥场。美国居民每月要交给市政管理部门垃圾解决费,市政管理部门再与废弃物解决公司签订合同。每个公司的垃圾收集措施是不同的，如垃圾分类投放箱的大小,颜色,样式以及垃圾车的自动装置等，但是基本上是2个垃圾箱:一种是可回收物（ecycle）；另一类是不可回收物(tras）。不同的地
7、区垃圾解决费用也各不相似。表2是加州部分地区居民的垃圾解决费用价格。某些小的公司,如戴维斯市废弃物解决公司WR（Dvis WasteRmoval)只负责收集运送废弃物和回收可回收物,不可回收部分需要送到附近的垃圾填埋场解决。各地运送不可回收物到垃圾填埋场的费用从00美元不等，表3是加州部分垃圾填埋场的收费原则。 表2美国近年部分地区垃圾填埋场收费原则(美元/t)美国回收物收购站不太普遍。各个废弃物解决公司设有专门的回收物收购点,每个都市会有1个或几种回收物收购中心,但大多只收购塑料瓶和金属罐。这些物品上都会印有可回收(recycled)的三角循环标志。但这些中心是中间商，她们的收购价格很低，以
8、戴维斯市为例，不不小于1.5L装的瓶罐（涉及塑料3#PC、4LE、5#聚丙烯、6#聚苯乙烯和7#其他）一般合人民币3角/个,不小于5装的瓶罐一般6角/个。大部分回收物都由废弃物解决公司来收集解决。Norcal Wate ysteInc.在旧金山成立了一种美国最大的废弃物回收中心,该中心占地850m2，解决能力2100t/。该中心投资3800万美元配备现代化的垃圾分选装置，然后将各类分选出的产品打包送往造纸厂、玻璃厂和其他消费品生产公司。政府估计，旧金山75%的废弃物都将由该中心进行解决。3.解决模式目前,美国都市生活垃圾的解决措施重要有回收、焚烧和填埋。其中回收占3%，焚烧占14，填埋占5%。
9、回收重要一部分是将电池、纸类、玻璃、塑料、金属等分类、收集、加工、生产、发售的过程,占回收率的30%。回收中的另一部分是对食物废弃物和庭院废弃物进行堆肥解决,占回收率的7%左右。厌氧消化目前基本还没有规模化应用。96090年之间,美国都市生活垃圾回收率从.%增长到3.6%,的总回收量达到6500万t。图4是美国都市生活垃圾回收量和回收率的变化曲线。其中回收率最大的四类废弃物是电池、钢铁、庭院废弃物和纸类,分别是%、60%、5和4%。回收率的提高减轻了温室气体的排放，缓和了水体的污染，减少了对填埋场和焚烧炉的需求,提供了工业原材料，并节省了能源，发明了就业条件。图4美国逐年都市生活垃圾年回收量和
10、年回收率堆肥是指对食物废弃物、庭院废弃物及其他有机废弃物的堆肥解决。尽管美国对堆肥很注重，但产生的20万t食物废弃物,只有2.8得到了回收运用。，美国全国有87个路边回收项目和322个社区堆肥项目。Noa Was Sstm,Ic.自开展了饭店食物废弃物回收项目。旧金山市及其周边的几种都市近多种涉及餐馆、商业机构和学校等参与了此项目，堆肥的产品通过配方制成有机肥料，发售给加州的果园和葡萄园作肥料和土壤改良剂，肥料效果得到了业主的肯定。图5为现场回收食物废弃物。图5堆肥垃圾的收集都市生活垃圾焚烧可以产生能源，并能使得废弃物容积减少0,重量减少75%。，美国共有97座焚烧炉，总解决容量为8.万td。
11、填埋解决在美国仍然是解决量最大的措施。但填埋废弃物的总量从1990年的127亿t减少至的.1亿t，同步填埋场的数量由626个减少至158个。部分垃圾填埋场采用了生物反映器（Breactors）填埋措施，就是将渗滤液进行回灌,加快降解速度，增长产气量。以Yoo区垃圾填埋场的大规模实验为例,通过控制渗滤液汇流的生物反映器填埋场产气量和甲烷成分都是老式填埋场的倍;两年内，生物反映器填埋场沉降4英寸，老式的只沉降11英寸。这样,生物反映器填埋技术可以将老式填埋场的降解时间从3050年缩小至5。厌氧发酵都市生活垃圾目前被逐渐关注。加州能源部目前正和戴维斯大学合伙对食物废弃物和绿色废弃物进行阶段固体床厌氧
12、解决。目前0td、00td和300t/的小试和中试示范工程正在建设中。该工程将采用加州大学张瑞红专家研究的阶段固体床反映器消化技术。示范项目现场见图6。 运用高温灭菌液体分选系统解决都市生活垃圾是另一项新技术。该技术可以将原生混合垃圾通过高温高压灭菌后，再通过滚动塞网进行分离。分离出的物质通过水洗、挤压等过程，有机可溶物(例如食品废弃物)溶解到液体中作为废水排出，纤维成分作为造纸原料销售。以美国Reno市的一种示范工程为例，该工程解决能力为20t/d，原料为原生混合垃圾,含水量大概20%0%。通过h的高温高压灭菌后,分离出来的0%小粒径物质通过水洗过程制成造纸原料销售,40的大块物质运往垃圾填
13、埋场。该技术适合解决的是含纤维素较多的原生混合垃圾。厌氧消化和高温灭菌联合技术也是目前正在研究的重点。图厌氧解决食物废弃物和绿色废弃物示范工程4对中国生活垃圾收集及解决方式的思考据中国环境报告测算,都市生活垃圾污染占都市总污染的一半。近十几年来,都市生活垃圾的年增长率在8%10%,北京等大都市垃圾年增长率达5%7。目前中国有1/3的都市被垃圾所包围,垃圾累积堆存量达60多亿t,侵占土地75万亩,严重污染了地下水。，国内66个都市生活垃圾清运量达5亿t,官方记录的无害化解决率为54.3%，而实际局限性20%。国内都市生活垃圾收集系统与国外完全不同，尽管近年来大力履行生活垃圾分类收集，但效果不明显
14、。全国绝大部分都市解决的都是混合原生垃圾。此外，国内都市生活垃圾的性质与西方国家有很大不同。一是含水率高,一般为5%65,而西方国家一般为0%3%;二是生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例高达4%5%,大都市的某些社区生活垃圾中有机物干基比例甚至能达到90%，而西方发达国家一般在%左右。目前国内都市生活垃圾用于添埋、堆肥、焚烧的比例分别是%、18.8%、2%。运用高效厌氧消化、蚯蚓消化以及其他新技术解决都市生活垃圾的比例很小。大部分填埋场存在渗沥液污染，填埋气体污染大气，和存在安全隐患等问题,目前可以对填埋气进行资源化运用的填埋场局限性3。调查还表白,无害化填埋场每吨垃圾解决成本(含投资成本)达
15、608元，如果没有能源的回收运用,成本很高；焚烧法解决垃圾体积减少可达0%,周期短、占地少、有效消除病原菌,但由于目前中国都市垃圾中含水量大,往往需要添加其他辅助燃料,并且燃烧法一次性投资大,运营费用高且产生SO2、NOx、二恶英、呋喃等有害气体导致二次污染；好氧堆肥法解决都市生活垃圾体积可减少50%,可产生大量肥料,但其存在能耗大，占地大，肥效低、卫生条件差等缺陷,长期使用易导致土壤板结和地下水质变坏,因此，堆肥的规模不易太大。并且好氧堆肥的合适固体含量在56之间,像含水率大的蔬菜、水果、食堂和社区厨余等都市生活垃圾未经预解决就不适合好氧堆肥。综上对美国和中国都市生活垃圾特性和解决系统的分析,对国内都市生活垃圾的解决处置提出如下建议：（1)加强对都市生活垃圾进行分类收集的力度。一方面加强对公众的环境意识教育,同步政府和公司要加强简易、以便的垃圾分类收集运送装置的研究和开发。(2)制定合理的垃圾收费管理制度，使居民以市场的方式参与到垃圾解决系统中。(3）加大对各地区都市生活垃圾产量和性质的研究,以便能运用合适的措施解决。已有几类措施从总体上看各有其功能，一般来讲不是替代关系,而是互补关系,应因地制宜地进行技术选择。例如,含水率高的有机垃圾运用高效的厌氧消化，可以产生清洁能源沼气,残存物通过好氧后解决还可以当作肥料。(4）
