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20世纪60年代以来,由于城市垃圾问题的日益突出,各国均投入大量的人力、物力、财力进行城市生活垃圾处理技术的研究,并取得一定的成功经验。目前被广泛应用的处理方法主要有卫生填埋、焚烧和高温堆肥等。
贵州省城市生活垃圾污染已成为主要的环境问题,城市生活垃圾处理方法99%是填埋[1]。自20世纪90年代末期以来,贵州省9个市、州、地中心城市利用国债资金均已建设生活垃圾无害化处置场,而县、市(县级)生活垃圾均是采用简易填埋。如何在城市生活垃圾处理方法中选择适合不同城市(地区)实际情况的处理方案,有许多问题需要探讨和研究。
在选择城市生活垃圾处理方案时,应主要考虑5个方面的因素[2]:城市(地区)概况因素、技术因素、经济和财务因素、环境影响因素、法律和政策因素。对这5个因素进行全面、详细的调查、分析和评价,在此基础上选择最适合本地区情况的方案。
1贵州省城市概况评价
1.1城市基础数据
贵州省位于云贵高原东部,隆起于四川盆地、广西丘陵和湘西丘陵。其中高原和山地面积约占全省面积的89%,丘陵及河谷盆地约占11%。贵州省城镇结构为:特大城市1个(贵阳市),中等城市3个(六盘水市、遵义市、安顺市),小城市9个(都匀市、凯里市、兴义市、铜仁市、清镇市、毕节市、赤水市、仁怀市、福泉市)。
贵州省是我国南方喀斯特发育完善的典型区域之一,其喀斯特地貌分成溶蚀、溶蚀—侵蚀及侵蚀—溶蚀三大成因类型。全省喀斯特地貌面积占总面积的73%;全省95%以上的县(市、区)均有喀斯特地貌分布,分布面积过半的县(市、区)占75%,特别在三峡库区贵州省境内的上游区、影响区除赤水河外均是喀斯特地貌。由于喀斯特地区植被土层浅薄,生态环境脆弱,相互连通的地表和地下水环境系统又加快污染物传递扩散到地下系统,使生态环境在更大范围内遭受污染。要想特别针对城市生活垃圾填埋场选择的原则:为减少处理设施对城市环境影响,根据城市风向、地表水和地下水的流向,填埋场布置在城市下风向和水系的下游地区,是十分困难的。
“十五”期间贵州省地表水监测的74个断面中,水质达到或优于规定类别的有47个,占总监测断面数的63.5%。主要受城市生活污水和工业排放废水以及生活垃圾渗滤液的污染影响,流经城镇的河流水质基本达不到规定类别要求。水环境污染是城镇的主要环境问题之一。
1.2城镇生活垃圾处理及现状
通过对城市垃圾状况的分析,我们可以初步确定是选择卫生填埋、焚烧或是高温堆肥的处理方式,以及处理场的规模。开展城市垃圾产生量、人均垃圾产生量和垃圾成分的调查是非常重要的。一般情况下都要进行为期1年或更长时间的垃圾产生量和成分的调查。
参照CJ/T3039—95《城市生活垃圾采样和物理分析方法》,垃圾调查首先应确定采样点,采样点应具有代表性和稳定性。同时针对地区人口和主要功能区类型确定采样点位和采样点数量。
垃圾调查应采用连续每天采样,每次采样5~10m3。除对样品垃圾进行分类和称重外,还要对垃圾的物理成分和物理性质进行分析。
在较准确地估算出现有垃圾产量的基础上,还要对未来的垃圾产量做出预测。预测时应考虑4个对未来发展具有影响的因素:(1)人口增长量预测;(2)经济增长和消费类型的变化;(3)城市能源结构的改变;(4)资源回收和垃圾减量法规、政策的发展。根据我国城市生活垃圾统计:200万以上人口城市,人均日产生活垃圾0.62~0.98kg,中小城市为1.1~1.3kg。根据采样统计分析,贵阳市中心城区人均日产垃圾量是0.90kg,遵义市中心城区是1.0kg,这主要是城市能源结构不同所致。表1列出了贵州省三峡库区上游区、影响区主要城市生活垃圾的成分和物理性质。
贵州省9个市、州、地中心城市自2000年以来利用国债资金相继建设了生活垃圾无害化处理设施(表2),处理方式以卫生填埋为主。到2005年全省城市生活垃圾无害化处理率为49.6%,处理能力达5045t/d。
根据《贵州省环境保护“十一五”规划》、《三峡库区及其上游水污染防治规划:贵州省实施计划》和《贵州省“十一五”城市生活垃圾处理工程建设专项规划》,结合贵州省各城市社会发展状况、区位条件、环境质量现状等因素,综合确定各城市生活垃圾无害化工程建设时序。第一批建设项目主要为:三峡库区上游区、影响区的贵州省境内各市县生活垃圾无害化处理工程,另外包括部分主要与风景名胜区密切相关的重点城镇生活垃圾无害化处理工程。第二批建设项目主要为具有重要区位优势及社会经济发展状况较好的重点城镇生活垃圾无害化处理工程。第三批建设项目为其他重点城镇生活垃圾无害化处理工程。
表2贵州省已建成的城市生活垃圾无害化处理设施
2技术评价
城市生活垃圾处理最终都要达到减量化、无害化和资源化的目的。生活垃圾处理方式除受自然环境因素制约外,还取决于生活垃圾的成分。表3列出的是贵州省城市生活垃圾成分[1]。2006年全省城市燃气普及率达55.2%。
表3贵州省城市生活垃圾成分%

生活垃圾处理方式主要有:卫生填埋、焚烧和高温堆肥三种。
2.1卫生填埋
卫生填埋法是将生活垃圾在选定的地点填埋到一定厚度后,加上覆盖土,使其经10~15年的物理、化学和生物作用达到稳定的方法。卫生填埋是垃圾处理的最终方法。卫生填埋技术较简单、管理方便、建设费用和处理成本较低,是一种适合西部地区经济发展落后、土地资源较丰富的地区的生活垃圾处置方法。缺点是填埋场占用土地量大,垃圾减量化、资源化程度低。贵州省喀斯特地貌面积占全省土地面积的73%,省内处于三峡库区上游区、影响区的市、县喀斯特地貌面积占上游区、影响区面积的95%,由于喀斯特地区植被土层浅薄,岩溶发育使地表水与地下水交换频繁,生态环境脆弱,虽可利用贵州山区特点,取适宜的山谷、凹地作为城市垃圾卫生填埋场,但根据城市地面风向、地表水和地下水的流向,填埋场布置在城市下风向和水系下游地区的选址是十分困难的。贵州省已建的生活垃圾填埋场为防止对地下水、大气及周围环境的污染,都必须垂直防渗和对填埋场底部实施衬层防渗处理,卫生填埋场底部防渗系数必须小于10-7cm/s,要进行沼气收集、垃圾渗滤液及污水处理。
2.2焚烧
焚烧是一种城市生活垃圾的高温热处理工艺,该处理工艺占地面积小。生活垃圾中的有害物质因高温、热解而被破坏,具有使生活垃圾高度减量化、无害化和可以利用热能发电等优点。但生活垃圾焚烧需要的建设投资比较大,运行费高,对处理垃圾的热值有一定的要求,一般不能低于4180kJ/kg,若热值过低,则需要补充燃料焚烧,增加运行成本。通过对贵州省城市生活垃圾的调查分析,生活垃圾中可燃物少,热值普遍较低,其低位热值低于4000kJ/kg,且含水量大于40%,不能满足垃圾焚烧处理的工艺要求,而且贵州省作为“西电东送”的能源基地,难以执行垃圾焚烧发电的优惠电价。
2.3高温堆肥
生活垃圾高温堆肥是指在一定的温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种处理技术比较简单,投资少,且可实现垃圾的资源化,有利于生态系统的良性循环。但垃圾堆肥的问题是进场垃圾成分需要控制,否则难于保证堆肥产品质量;垃圾堆肥产品销售也需要有较好的市场机制和政策引导扶持配合。根据贵州省城市生活垃圾成分,大中城市生活垃圾中有机物(动植物)为25.9%,灰渣(煤灰、地灰)无机物成分比例较大为60.0%,可基本满足CJ/T3059—1996《城市生活垃圾堆肥厂评价指标》对堆肥处理的垃圾成分的要求,即有机物含量不小于20%、含水率40%~60%。但对贵州省城市混合垃圾采取高温堆肥工艺,严重影响堆肥质量。贵州省遵义市垃圾无害化处理厂是1个实例,堆肥有机质含量低,影响市场推广销售。实现城市生活垃圾资源化最有效、最经济的途径是实施生活垃圾的源头分类收集[3]。针对贵州省城市生活垃圾灰渣比例高的特点,可将分类收集的灰渣用作建材制砖和卫生填埋场覆盖土。
贵州省城市生活垃圾无害化处理工艺路线选择应从本地区的经济状况、自然地理因素、环境敏感程度以及生活垃圾的成分、热值和有机质含量等方面综合考虑。比较典型的垃圾处理工艺路线有四种:(1)转运+卫生填埋;(2)转运+焚烧+卫生填埋;(3)转运+堆肥+卫生填埋;(4)转运+焚烧+堆肥+卫生填埋。
3经济和财务评价
由于看垃圾处理的管理水平通常不是从产品销售中获取收入,而是从公共资金或通过公共收费制度等筹措资金,所以用投资工程标准来进行经济和财务评价是不够的,应从客观全面角度,不仅看到它的工程经济效益、更要看到环境效益。虽然垃圾处理工程环境、经济效益涉及的影响因素较多、难以定量评价,但应从本地区实际出发尽可能对垃圾处理工程提出客观的半定量或定性的环境效益评价。
我国把城市环保基础设施工程项目作为非盈利性或微利性项目进行财务评价,这类项目的特点是为社会提供的服务和使用功能不收费或只收取少量费用。由于城市生活垃圾无害化处理工程项目的目的是发挥其使用功能和改善城市环境质量,故对其进行财务分析的目的不是为了作为投资决策的依据,而是为考察项目的财务状况,了解其盈利还是亏损,以便采取措施,使其能维持运营,并可作为收取城市生活垃圾处理费的依据之一。同时对这类项目的财务分析实质上是在进行方案比选,以使所选方案能在满足项目目标的前提下,费用最小。
贵州省已建设的城市生活垃圾无害化处理工程项目,其财务评价都是建立在收取一定数额的城市生活垃圾处理费基础上的分析评价,一般城市生活垃圾卫生填埋场项目投资回收期15~20年(含建设期),综合处理工艺投资回收期10年。在贵州省目前尚未建立完善的城市生活垃圾处理收费制度下,其经济指标难以达到,并且缺少城市生活垃圾无害化处理的环境效益的全面评价。
4环境影响评价
作为城市环境基础设施项目的生活垃圾处理设施,环境影响评价严格按照环境影响评价制度执行。根据国家建设部、环保总局、科技部《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》的要求,城市生活垃圾应按照减量化、资源化、无害化的原则,加强对垃圾产生的全过程管理,从源头减少垃圾产生和防止垃圾污染环境。
认真进行贵州省已建成的城市生活垃圾无害化处理工程的后评估,按照环境影响评价技术导则要求,结合贵州实际,重点对建设项目的经济效益与环境效益进行评价。对生活垃圾处理的全过程进行影响评价,特别在选址上要符合城市规划,选择地质防渗条件好的地方。要综合考虑城市风向、地表水和地下水的流向,处置场选址应在远离人群的城市下风向和水系的下游地区,而且应进行处置场的风险评价及建设项目的公众参与评价,得到公众的认可。贵州省贵阳市建设的高雁城市生活垃圾卫生填埋场,由于垃圾填埋管理中的覆土、消毒、除臭处理措施不到位,且填埋场距周围居民居住区较近,在夏季气温较高时,填埋场产生的恶臭对周边环境和几千居民生活已产生污染影响。另外,贵州省已建成的城市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液基本都未达标排放,这些都是环境影响评价需要重视的问题。
5法律、政策评价
根据《环境保护法》和《固体废物污染环境防治法》以及我国控制固体废物污染的目标,并按我国已制定的有关城市生活垃圾处理的环境标准,结合贵州省制定的地方环境保护法规,指导城市生活垃圾处理工作。在建设城市生活垃圾处理设施时,必须充分考虑国家有关法律和地方有关法规的规定,向项目决策机构提出建议,使选择的建设项目更加符合实际要求。
6城市垃圾处理方案评价
考虑到贵州省三峡库区上游区、影响区的城市概况各方面因素较为相似,因而对这些城市生活垃圾处理设施的方案进行一个总体评价,评价方法采用评分的方法。评定标准是将方案分为4个等级:第一级为最佳方案,分值为4分;第二级为良好方案,分值为3分;第三级为一般方案,分值为2分;第四级为最差方案,分值为1分。
表4是贵州省三峡库区上游区、影响区的城市生活垃圾处理方案比选评分。从中可以看出最佳方案是:转运+堆肥+填埋,良好方案是:转运+填埋。
表4方案评价
7结论
针对贵州省自然环境特点和经济发展相对滞后的现状,经综合评估,确定贵州省三峡库区上游区、影响区城市生活垃圾处理的最佳方案为转运+堆肥+填埋。该方案是科学的、切合客观实际的,因为贵州省的城市大多是小城市。如果再借鉴其他城市的生活垃圾分类收集管理模式,所选择的生活垃圾处理方案将为设施的建设和运营的市场化提供科学依据。
参考文献
[1]姜平,刘永霞.贵州省城市生活垃圾处理现状与对策[J].贵州环保科技,2004,10(4):1-6.
[2]赵坤.浅析城市生活垃圾处理方案选择[J].城市管理与科技,2001(1):8-12.