城市在建設(shè)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多垃圾,面對(duì)如此龐大的垃圾處理問(wèn)題,又該如何與創(chuàng)新發(fā)展的中國(guó)城市建設(shè)方向一致呢?在2018年10月11日召開(kāi)的中國(guó)城市建設(shè)科學(xué)發(fā)展論壇上,中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司總工程師徐海云分享了《發(fā)達(dá)國(guó)家有機(jī)垃圾管理的經(jīng)驗(yàn)啟示》,現(xiàn)全文轉(zhuǎn)發(fā)以饗讀者。
徐海云
可生物降解有機(jī)垃圾的種類(lèi)
我們今天主要分析的有機(jī)垃圾,如果從化學(xué)名詞來(lái)看有糖、淀粉、蛋白質(zhì)等等;從分類(lèi)上看有難以水解和容易水解的,比如糖、淀粉、蛋白質(zhì)、果膠、半纖維素和纖維素是屬于易于水解的,木質(zhì)素、蠟、鞣酸是屬于難以水解的;從類(lèi)型上則有食品垃圾、廚余垃圾、餐廚垃圾、園林垃圾、庭院垃圾、濕垃圾、易腐垃圾和可堆肥垃圾。
研究表明:全球食物在生產(chǎn)后,損耗量和變成廢棄量約占總產(chǎn)量三分之一,每年達(dá)13億噸。總體上分析,從生產(chǎn)到消費(fèi)的全程,中、高收入國(guó)家,損耗量和廢棄量主要發(fā)生在消費(fèi)的后端,廢棄量較大,而低收入國(guó)家損耗量和廢棄量主要發(fā)生在生產(chǎn)和加工的前端,廢棄量較小。
按人均計(jì)算,發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)人均食物廢棄量較高。歐洲與北美人均可食用的食物生產(chǎn)量900千克/年,損耗和廢棄量分別是280-300千克/年,其中廢棄量達(dá)到95-115千克/年,而非洲、南亞及東南亞低收入地區(qū)產(chǎn)量只有460千克/年,損耗和廢棄量分別是120-170千克/年,其中廢棄量只有6-11千克/年。
英國(guó)家庭每年產(chǎn)生670萬(wàn)噸食品垃圾,相當(dāng)于購(gòu)買(mǎi)量的三分之一(年食品購(gòu)買(mǎi)量2170萬(wàn)噸),大部分食品垃圾得到及時(shí)收集,約590萬(wàn)噸,占88%,其中只有一小部分得到回收利用,大部分進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)。剩余80萬(wàn)噸通常的去向是家庭堆肥,動(dòng)物飼料和粉碎排掉。
通常我們會(huì)覺(jué)得以我國(guó)老百姓的飲食習(xí)慣,產(chǎn)生的食物浪費(fèi)會(huì)比較多,但事實(shí)卻是,歐洲、北美等發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)生的食品垃圾一樣也比較多。歐美的情況是,盡管他們?cè)诓妥郎弦苍S產(chǎn)生的食品垃圾比較少,但是從農(nóng)田里到變成產(chǎn)品、物流、運(yùn)輸?shù)鹊日麄€(gè)過(guò)程來(lái)看,產(chǎn)生的食品浪費(fèi)還是很多的。中國(guó)的廚余垃圾產(chǎn)生量在全世界的排名,還是屬于中間的水平。
這是英國(guó)的報(bào)道,他們認(rèn)為有三分之一的食物沒(méi)有吃就扔掉了。為什么呢?因?yàn)榻?jīng)濟(jì)富裕,買(mǎi)了很多放在冰箱里沒(méi)有來(lái)得及吃就壞了,就只好扔掉了,英國(guó)一年人均扔掉70公斤的食品。我國(guó)大部分人還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)水平。看發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,食品垃圾的產(chǎn)生量就多。
發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)
可生物降解有機(jī)垃圾處理技術(shù)目前主要有兩類(lèi),一是好氧堆肥處理,二是厭氧消化處理。這些技術(shù)在我國(guó)也有應(yīng)用。
首先介紹一下堆肥處理。美國(guó)是世界上堆肥處理最多的國(guó)家,但美國(guó)垃圾堆肥的原料主要園林垃圾(庭院垃圾),廚余垃圾占的比例很少。可以從上圖中看到,廚余垃圾進(jìn)行堆肥的比例只有5%左右。
美國(guó)這些垃圾堆肥是不是都用掉了呢?實(shí)際上,有相當(dāng)部分的歸宿是填埋場(chǎng),但統(tǒng)計(jì)并不是填埋、而是堆肥,算作回收利用,為此,還創(chuàng)新了一個(gè)新概念“填埋場(chǎng)覆蓋替代材料”。這再一次說(shuō)明,沒(méi)有人要的就是垃圾。
其次介紹厭氧處理?!笆澜绲膮捬蹩礆W洲,歐洲的厭氧看德國(guó)”,其他國(guó)家厭氧處理廠數(shù)量之和也只是德國(guó)的厭氧消化處理廠數(shù)量的零頭。但德國(guó)的厭氧消化處理的原料主要是能源作物和動(dòng)物糞便,廚余垃圾占的比例很小(生物質(zhì)有機(jī)垃圾占7%,而這其中大部分是園林垃圾),廚余垃圾厭氧消化處理規(guī)模低于污水處理廠污泥厭氧消化規(guī)模。
其他國(guó)家也是如此,如荷蘭,以生活垃圾為原料的厭氧裝機(jī)占比不到1%,丹麥并沒(méi)有以生活垃圾為原料的厭氧消化處理設(shè)施。
看歐洲厭氧的發(fā)展過(guò)程,上世紀(jì)九十年代開(kāi)始發(fā)展,到2010年左右達(dá)到高峰,這幾年整個(gè)歐洲的厭氧處理處于平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢(shì)。
這是德國(guó)有機(jī)垃圾厭氧處理發(fā)展過(guò)程,采用生活垃圾為原料的厭氧處理廠約100多座。 德國(guó)厭氧處理設(shè)施的高速發(fā)展主要得益于高補(bǔ)貼政策。比較而言,國(guó)內(nèi)沼氣發(fā)電價(jià)格低得多,目前只有0.65元/kWh,這也是國(guó)內(nèi)有機(jī)垃圾厭氧處理不能有效發(fā)展的主要原因。
德國(guó)的廚余垃圾分類(lèi)是公認(rèn)最好的,但實(shí)際分類(lèi)收集的廚余垃圾大部分是園林垃圾。根據(jù)德國(guó)調(diào)查統(tǒng)計(jì),人均年產(chǎn)生園林垃圾177千克、廚馀垃圾81千克,而進(jìn)入分類(lèi)收集垃圾筒只有51千克,中其中15千克是廚余垃圾,36千克是園林垃圾。我們一般認(rèn)為垃圾分類(lèi)一分就分出來(lái)了,實(shí)際這是不可能的,沒(méi)有一個(gè)國(guó)家可以做到,德國(guó)也只是分出了一小部分。
德國(guó)不同地區(qū)人均單獨(dú)收集的有機(jī)垃圾量差別很大。這是德國(guó)北威州2015年的有機(jī)垃圾人均分類(lèi)收集量統(tǒng)計(jì)。最右邊的人口密度高的地區(qū)是所謂的城市,城市人口密度最高也就是每平方千米2000多人,比我們低多了,因此,單獨(dú)收集的有機(jī)垃圾主要是園林垃圾(綠色部分),而廚余垃圾收集量較少(紅色部分),而相應(yīng)的農(nóng)村地區(qū),單獨(dú)收集的有機(jī)垃圾主要是廚余垃圾,園林垃圾占比反而低。實(shí)際上,德國(guó)農(nóng)村以及小城鎮(zhèn)地區(qū),園林綠化面積更多,相應(yīng)園林垃圾產(chǎn)生量會(huì)更多,但是這部分園林垃圾并沒(méi)有納入統(tǒng)計(jì),這也反映了生活垃圾統(tǒng)計(jì)口徑問(wèn)題。德國(guó)廚余垃圾分類(lèi)收集的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)開(kāi)展垃圾分類(lèi)有很好的借鑒意義。
日本是我們的鄰國(guó),上世紀(jì)六十年代、七十年代也試圖將家庭廚余垃圾分類(lèi)收集進(jìn)行資源化利用,但現(xiàn)在日本把廚余垃圾列入可燃垃圾焚燒處理。日本的食品垃圾一部分來(lái)自于飯館和食堂,一部分來(lái)自食品加工單位,來(lái)自食品加工單位的食品垃圾大部分作為飼料進(jìn)行資源化利用。
日本于2000年頒布了《食品再生法》,該法明確指出,浪費(fèi)食品是不道德的,而且是違法行為。號(hào)召全社會(huì)要杜絕嚴(yán)重的食品浪費(fèi)現(xiàn)象。并且規(guī)定對(duì)不可避免的食品垃圾要進(jìn)行回收和再利用。這種規(guī)定不僅可以大大減少城市的食品垃圾,同時(shí)也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了安全肥料。2001年日本開(kāi)始實(shí)施《食品廢棄物循環(huán)法》,該法規(guī)定,大型超市及餐廳等餐飲業(yè)有義務(wù)對(duì)食物垃圾再資源化,并設(shè)法抑制垃圾的產(chǎn)生。
下圖是臺(tái)灣家庭廚余垃圾收集量的變化,2017年收集已經(jīng)退回到10前的水平。
臺(tái)灣家庭廚余垃圾分類(lèi)收集時(shí)還進(jìn)一步分為兩類(lèi),一類(lèi)稱(chēng)為生廚余,用于堆肥,一類(lèi)稱(chēng)為熟廚余,用于喂豬。上圖藍(lán)色的是堆肥,黃色的是喂豬。由于缺乏堆肥場(chǎng),分類(lèi)收集的堆肥廚余最終大部分在焚燒廠焚燒處理。目前,臺(tái)灣餐飲單位產(chǎn)生的廚余垃圾主要用于喂豬。
臺(tái)北市自2003年12月26日開(kāi)始全面回收家庭廚余,家庭廚余分類(lèi)為“養(yǎng)豬廚馀”及“堆肥廚馀”,詳細(xì)分類(lèi)如上表所示。
來(lái)源:臺(tái)北市政府環(huán)境保護(hù)局
臺(tái)北養(yǎng)豬廚余收集與轉(zhuǎn)運(yùn)
思考和建議
根據(jù)農(nóng)業(yè)部有關(guān)數(shù)據(jù):年畜禽糞污產(chǎn)生量約38億噸,但綜合利用率不足60%。
目前,我國(guó)各類(lèi)秸稈年產(chǎn)量約為10億噸
有機(jī)垃圾資源化利用應(yīng)該統(tǒng)籌管理。目前國(guó)內(nèi)畜禽糞便還有約40%沒(méi)有被利用,可見(jiàn)有機(jī)物作為資源并不是短缺,而是過(guò)剩了。有機(jī)垃圾資源化利用的目的地是土地,如果沒(méi)有土地來(lái)接納厭氧消化產(chǎn)生的沼渣、沼液,有機(jī)垃圾厭氧消化處理就失去循環(huán)利用的根基。
新加坡也曾經(jīng)規(guī)劃建設(shè)餐廚垃圾厭氧消化處理廠,但最終卻關(guān)閉了。新加坡餐廚垃圾處理廠于2007年建成并投入使用,引進(jìn)德國(guó)厭氧消化處理工藝,總處理規(guī)模為800噸/日,項(xiàng)目總投資6000萬(wàn)新加坡元,沼氣發(fā)電機(jī)裝機(jī)9.5MW,其中一期工程300噸/日,配置3.5MW。該項(xiàng)目IUT公司(IUT Global Pte. Ltd)建設(shè)運(yùn)營(yíng),該項(xiàng)目還獲得2008年度國(guó)際能源創(chuàng)意獎(jiǎng)(National Energy Globe Award)。該處理廠沒(méi)能完成二期工程,2011年就倒閉了,倒閉的原因,按照IUT公司的說(shuō)法,是餐廚垃圾分類(lèi)不好;政府方面的解釋是, IUT公司沒(méi)有好的運(yùn)營(yíng)模式。實(shí)際上,該技術(shù)工藝是歐洲成熟的技術(shù)工藝,應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題,實(shí)際上真正的原因是成本高、收益低,不能盈利,只能選擇關(guān)門(mén)。
①經(jīng)濟(jì)性
——解決可生物降解有機(jī)垃圾資源化利用盈利模式問(wèn)題
——肥料不能成為盈利點(diǎn)
——能源能否成為盈利點(diǎn),沒(méi)有盈利,就沒(méi)有產(chǎn)業(yè)發(fā)展!
②穩(wěn)定性
——先易后難、先高品質(zhì)后低品質(zhì),追求清潔利用。
③可持續(xù)性
——接近土地,沼液、沼渣需要足夠土地接納!
是需求決定建設(shè)規(guī)模,還是潛在量決定建設(shè)規(guī)模?
對(duì)于廚余垃圾包括餐廚垃圾收集處理,我認(rèn)為要充分考慮需求因素,也就是需求決定建設(shè)規(guī)模。當(dāng)前,許多地方根據(jù)潛在量來(lái)規(guī)劃建設(shè)廚余垃圾處理設(shè)施,是否有足夠的土地來(lái)接納這些沼渣、沼液是需要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
原標(biāo)題:徐海云:發(fā)達(dá)國(guó)家有機(jī)垃圾管理的經(jīng)驗(yàn)與啟示
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