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分類:固廢觀察 發(fā)布時間:2021年10月31日 16:01 作者:固廢觀察公眾號 文章來源:
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內(nèi)容簡介及結(jié)論
對我國49座收縮型城市的特征及其垃圾產(chǎn)生規(guī)律進行了調(diào)查,獲得了其一般規(guī)律。進一步剖析了典型收縮型城市鞍山和海城的特征,發(fā)現(xiàn)其人口持續(xù)減少但經(jīng)濟仍穩(wěn)定增長,人均垃圾產(chǎn)生量約為0.75~1.00 kg/d,源頭分類和全量焚燒體系正在建設(shè)中。結(jié)合這些典型案例與發(fā)達城市的發(fā)展規(guī)律,預(yù)計收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生量還將繼續(xù)增加,并在2030—2035年左右達到峰值,人均產(chǎn)生量約1.2~1.3 kg/d,廚余垃圾占比約為40%~50%。其后,隨著人口的持續(xù)減少、生活水平的提升以及生活習(xí)慣的改變,生活垃圾產(chǎn)生量和廚余垃圾占比將會有所下降。
針對這一趨勢,收縮型城市生活垃圾管理應(yīng)采用更為靈活的策略,在鄉(xiāng)村地區(qū)重點開展廚余垃圾的就地利用,在城市地區(qū)生活垃圾分為可回收物、有害垃圾和其他垃圾,而將果蔬垃圾作為重點廚余垃圾管理,同時加強源頭減量和適度分散處理,構(gòu)建以焚燒為核心的彈性處理系統(tǒng)。
材料和方法
研究對象
為了獲得收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生特征,首先對全國地級市、縣級市進行了總體分析。收縮型城市目前還缺乏統(tǒng)一定義,本研究從生活垃圾管理角度出發(fā),根據(jù)我國《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》,以城區(qū)人口(含城區(qū)暫住人口)在2013—2018年間持續(xù)減少超過5%為基本衡量依據(jù)??紤]到統(tǒng)計口徑的差異,進一步參考各地的統(tǒng)計公報與年鑒,排除人口顯著流入的城市,得到典型收縮型城市共計49個,如表1~表3所示。表1~表3中,有些地級市和縣級市為隸屬關(guān)系,但這些地級市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)均對應(yīng)主城區(qū),并不包含下轄縣級市城區(qū)的人口或垃圾量。
為了獲得收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生特征,首先對全國地級市、縣級市進行了總體分析。收縮型城市目前還缺乏統(tǒng)一定義,本研究從生活垃圾管理角度出發(fā),根據(jù)我國《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》,以城區(qū)人口(含城區(qū)暫住人口)在2013—2018年間持續(xù)減少超過5%為基本衡量依據(jù)。考慮到統(tǒng)計口徑的差異,進一步參考各地的統(tǒng)計公報與年鑒,排除人口顯著流入的城市,得到典型收縮型城市共計49個,如表1~表3所示。表1~表3中,有些地級市和縣級市為隸屬關(guān)系,但這些地級市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)均對應(yīng)主城區(qū),并不包含下轄縣級市城區(qū)的人口或垃圾量。
為了進一步分析收縮型城市的具體特征,選擇鞍山作為典型大城市代表進行調(diào)查。鞍山是位于遼寧省中部的地級市,市區(qū)包括鐵東區(qū)、鐵西區(qū)、立山區(qū)、千山區(qū)等,下轄海城市、臺安縣、岫巖滿族自治縣。許多文獻將其作為典型的收縮型城市從城市學(xué)角度進行研究。同時,海城市作為縣級市,也是典型的收縮型小城市。
材料和方法
研究方法
針對收縮型城市,首先根據(jù)統(tǒng)計年鑒、相關(guān)文獻分析其生活垃圾產(chǎn)生、處理現(xiàn)狀,然后與上海、深圳等發(fā)達城市的發(fā)展歷程相比較,分析這些城市人口、經(jīng)濟(以人均可支配收入代表)的發(fā)展趨勢,進而推測這些城市的生活垃圾產(chǎn)生趨勢,歸納垃圾處理需求。在獲得收縮型城市特點與生活垃圾處理需求的基礎(chǔ)上,提出可持續(xù)的生活垃圾處理策略。
結(jié)果和討論
收縮型城市特征及其垃圾產(chǎn)生規(guī)律
結(jié)果和討論
典型收縮型城市生活垃圾處理案例分析
人口與經(jīng)濟發(fā)展分析
根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展公報(表4),鞍山市的總戶籍人口和城鎮(zhèn)人口都呈現(xiàn)緩慢減少的趨勢,而城鎮(zhèn)化率近幾年保持在53%左右。在鞍山市內(nèi)部,存在鄉(xiāng)村人口逐漸向縣城(海城、臺安、岫巖)遷移,而縣城人口逐漸向鞍山市區(qū)遷移的趨勢。根據(jù)近幾年的趨勢,按戶籍人口每5 a減少2%估計,則鞍山市2030年戶籍人口為326萬人,城鎮(zhèn)化率達到60%。
在經(jīng)濟方面,全市人均可支配收入仍在以年均6%的速率增長,城市基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷完善。這些特點也存在于我國大多數(shù)收縮型城市。3個縣城的數(shù)據(jù)較少,但總體應(yīng)和全市趨勢一致。根據(jù)國民經(jīng)濟公報,上海、深圳2019年的人均可支配收入分別為69 442、62 522元。按照鞍山市目前的水平和增長速率,約需要10 a的時間達到上海、深圳目前的水平。
生活垃圾產(chǎn)生情況分析
鞍山市區(qū)生活垃圾清運量逐年減少,2018年為5.2×105 t,如以市轄區(qū)人口計(略高于城區(qū)人口),人均清運量為1.0 kg/d。人均垃圾產(chǎn)生量通常與人們的收入和生活水平密切相關(guān),上海、深圳等地人均垃圾產(chǎn)生量為1.2~1.3 kg/d。另一方面,人均垃圾產(chǎn)生量不會不斷增長,通常在達到一定峰值后,隨著人們環(huán)保意識的增強和消費習(xí)慣的改變,人均垃圾產(chǎn)生量會保持在峰值或有所下降。例如,日本人均垃圾產(chǎn)生量在2000年達到峰值1.20 kg/d,而隨著垃圾分類的推進,目前已經(jīng)降至0.92 kg/d。很多發(fā)達國家城市為了建設(shè)無廢城市還提出了更低的目標,例如英國布里斯托計劃將人均垃圾產(chǎn)生量降至0.4~0.5 kg/d。
生活垃圾處理情況分析
目前鞍山市各市轄區(qū)生活垃圾全部送往羊耳峪垃圾填埋場,日處理量約1 500 t/d,現(xiàn)已超過設(shè)計使用年限。鞍山市生活垃圾焚燒處理項目于2020年12月投產(chǎn),規(guī)模為1 500 t/d(3條500 t/d生產(chǎn)線),因此市轄區(qū)基本實現(xiàn)了原生垃圾的全量焚燒和零填埋。在海城市,目前主要通過填埋方式處置生活垃圾,但正在籌建生活垃圾焚燒項目(2條400 t/d生產(chǎn)線);臺安縣和岫巖縣主要依賴填埋方式進行垃圾處置,規(guī)模分別為300 t/d和160 t/d;這些區(qū)域的城鄉(xiāng)垃圾目前還不能實現(xiàn)100%無害化處理。
結(jié)果和討論
收縮型城市的垃圾管理策略
以鞍山市和海城市作為收縮型城市的代表,參考其現(xiàn)狀與2030年情形,可以分析收縮型城市的可持續(xù)生活垃圾管理策略。
收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生趨勢
生活垃圾產(chǎn)生量與經(jīng)濟發(fā)展水平、居民生活習(xí)慣和人口數(shù)量相關(guān)。中國收縮型城市的經(jīng)濟發(fā)展水平落后于先進城市,但居民生活水平還在逐步提高,大多數(shù)收縮型城市要實現(xiàn)“小而美”的發(fā)展。當經(jīng)濟發(fā)展達到一定程度后(包括垃圾分類實施后),人均垃圾產(chǎn)生量會隨消費觀念、行為習(xí)慣的變化保持穩(wěn)定或出現(xiàn)一定程度的下降。以人均可支配收入為參照,大多數(shù)收縮型城市需要10~15 a時間,即2030—2035年才能達到人均垃圾產(chǎn)生量的峰值1.2~1.3 kg/d。根據(jù)《國家人口發(fā)展規(guī)劃(2016—2030年)》,預(yù)計在2030年前后我國人口達到峰值,自此大多數(shù)城市將出現(xiàn)不同程度的收縮。將上述因素疊加,可以把2030—2035年作為大多數(shù)收縮型城市生活垃圾產(chǎn)生量從持續(xù)增長到開始降低的拐點。
因此,對于收縮型城市的生活垃圾管理,主要面臨兩個關(guān)鍵問題:①生活垃圾產(chǎn)生量在2020—2030年持續(xù)增長,如果為了彌補處理能力缺口并構(gòu)建先進分類體系,就需要大力建設(shè)生活垃圾焚燒設(shè)施和廚余垃圾集中處理設(shè)施,這需要巨大的資金投入;但在10~15 a后,就會出現(xiàn)處理能力過剩的問題,從而導(dǎo)致投資浪費和公共設(shè)施的閑置;②生活垃圾組分逐漸發(fā)生變化,特別是廚余垃圾,隨著垃圾產(chǎn)生總量及其占比的降低,其產(chǎn)生量會更為明顯地下降,因此廚余垃圾的收運成本也會進一步上升(家庭源更加分散并且覆蓋鄉(xiāng)村地區(qū)),給城市財政帶來沉重負擔。
生活垃圾的可持續(xù)管理策略
針對上述問題,要構(gòu)建適應(yīng)收縮型城市垃圾變化規(guī)律的可持續(xù)處理系統(tǒng),可以從以下方面著手:
1)加強源頭減量和適度分散處理。源頭減量意味著生活垃圾排放量的減少,可以避免生活垃圾的后續(xù)處理,這對于人口密度小、居住偏分散的收縮型城市具有更重要的價值。多種方式可以實現(xiàn)生活垃圾的源頭減量,如凈菜進城、減少食物浪費、廚余垃圾瀝水、減少產(chǎn)品包裝等。在發(fā)達國家建設(shè)“無廢城市”的過程中,不少城市增加了散裝食品的銷售,人們可以攜帶可重復(fù)使用的容器進行購買。與源頭減量配合,還可以適度采用分散式處理系統(tǒng)。隨著可用土地的增加,收縮型城市的自然景觀與人工景觀都可能增長,這樣就可以讓學(xué)校、企業(yè)等單位的廚余垃圾通過分散式堆肥設(shè)備轉(zhuǎn)化為肥料后就近土地利用。通過這些做法,不僅可以減少收運費用,也可以強化處理系統(tǒng)的彈性,提升生活垃圾處理的全生命周期環(huán)境效益。
2)分區(qū)域開展廚余垃圾分類工作。根據(jù)調(diào)查,目前上海、深圳等地的生活垃圾分類處理全成本(含分類投放、收運、處理、監(jiān)管、用地成本等)約為800~1 000元/t,其中廚余垃圾的分類投放(包括督導(dǎo))、收運、處理費用占比很大。這對于收縮型中小城市是一個沉重的負擔。此外,由于在城市中消化處理產(chǎn)生的沼液沼渣無法土地利用,廚余垃圾厭氧消化相對于混合焚燒的環(huán)境效益增加有限。因此,為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,能夠更好地適應(yīng)收縮型城市的垃圾變化趨勢,可以考慮在鄉(xiāng)村地區(qū)大力開展廚余垃圾與其他有機廢物的協(xié)同處理,進行土地利用,這樣也可以大幅降低鄉(xiāng)村垃圾向城市焚燒廠的運輸費用;而在城市區(qū)域,不分出家庭廚余垃圾,而把重點放在市場果蔬垃圾,由于其排放相對集中且總量較少,因此可以采用小型設(shè)備將其與綠化廢物一起轉(zhuǎn)化為肥料后在城市綠地施用,或與鄉(xiāng)村廚余垃圾一起堆肥后進行農(nóng)林利用。
3)以焚燒設(shè)施為核心構(gòu)建彈性處理系統(tǒng)。焚燒設(shè)施是城市生活垃圾無害化和資源化處理的核心,其大多以BOT模式建設(shè),運營周期為15~25 a,一般為25 a左右。然而,在10~15 a后,收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生量將會逐步下降,而隨著垃圾分類工作的推進,更多的垃圾將從源頭分流。因此,焚燒設(shè)施建設(shè)應(yīng)適度考慮多條生產(chǎn)線及其關(guān)停時序,或者預(yù)先考慮納入其他城市有機固體廢物(如污泥、糞渣、綠化廢物等)的可行方案,從而成為城鎮(zhèn)有機廢棄物的能源轉(zhuǎn)化中心,這也有利于能源結(jié)構(gòu)的低碳化。對于廚余垃圾處理,因為重點在農(nóng)村地區(qū),因此適宜采用小型的分散式處理設(shè)施或設(shè)備,以土地利用為最終出路,這樣可以減少收運成本并有利于碳固定。同時,這些設(shè)備處理量的彈性較大,易于搬遷且關(guān)停成本較低,可以顯著增強整個處理系統(tǒng)的彈性,適應(yīng)垃圾產(chǎn)生量的變動。
根據(jù)上述分析,收縮型城市的生活垃圾分類管理系統(tǒng)建議見圖4。
以鞍山市為例,至2030年,參考城鎮(zhèn)化率,估計約780 t/d的廚余垃圾產(chǎn)生于鄉(xiāng)村,適宜就地生物轉(zhuǎn)化后土地利用,此時廚余垃圾本身的回收利用率達到了40%;在城市,除少量果蔬垃圾就近利用外,剩余廚余垃圾與其他垃圾一并焚燒。在這種條件下,垃圾焚燒量約為2 300 t/d,基本與目前已建和在建的焚燒處理能力(1 500+800 t/d)相匹配,可以保證原生垃圾零填埋,而鞍山市生活垃圾回收利用率整體可以達到40%的較高水平。在2030年之后,隨著生活垃圾產(chǎn)生量的減少特別是廚余垃圾的減少,可以適當停用分散式處理設(shè)備,并推動其他城市有機廢棄物的焚燒發(fā)電利用。
結(jié)論
城市收縮是我國城鎮(zhèn)化發(fā)展面臨的重大趨勢,收縮型城市數(shù)量和收縮程度都將逐漸增加,因此需要對其生活垃圾管理策略進行預(yù)先分析。參考國內(nèi)外發(fā)達城市的發(fā)展歷程,中國收縮型城市的生活垃圾產(chǎn)生量還將繼續(xù)增加,并在2030—2035年左右達到峰值,人均產(chǎn)生量約1.2~1.3 kg/d,廚余垃圾占比約為40%~50%。其后,隨著人口的持續(xù)減少、生活水平的提升以及生活習(xí)慣的改變,生活垃圾產(chǎn)生量和廚余垃圾占比將會有所下降。為應(yīng)對這一趨勢,應(yīng)逐步建設(shè)可持續(xù)的處理系統(tǒng),包括加強源頭減量和分散處理,分區(qū)域開展廚余垃圾管理,以焚燒設(shè)施為核心構(gòu)建彈性處理系統(tǒng)等。
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