浅析城市生活垃圾处理方案选择

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浅析城市生活垃圾处理方案选择日期：2005-10-24 20:34:15  来源：中国环境工程技术中心
北京市城市垃圾渣土管理处 赵 坤 吕志强
摘要：本文对城市生活垃圾处理方案选择进行了初步的探讨，指出在进行方案选择时应对城市概况、技术、经济和财务、环境以及法律政策等五方面的因素进行全面、详细的调查、分析和评价，并在此基础上进行总体评价，这样才能选择出最适宜的方案。
+ }1 P7 F1 D4 q  z; R- Q+ ?关键词：生活垃圾 处理方案 因素分析 方案选择
. Q$ W. i2 z4 ~0 _前言
有人生活的地方就有垃圾的产生。随着经济的发展、城市规模不断扩大、人口高度集中、人民的消费水平的提高，城市垃圾量一直在不断地增加，垃圾处理和处置的矛盾日益突出，城市生活垃圾已成为世界性的一大环境问题。
1 I' [; V4 w& a! |5 b$ D在上个世纪六十年代以来，由于垃圾问题的日益突出，各国均投入了大量的人力、物力、财力进行垃圾处理和处置技术的研究，并取得了一定的成功经验。目前被广泛应用的处理处置方法主要有卫生填埋、焚烧和高温堆肥等。由于科技的快速发展，这些方法日臻完善，但如何在这些方法中选择出适合不同城市（地区）情况的处理方案还有许多问题需要探讨和研究。本文就是作者结合在北京市德国赠款垃圾处理项目中多年的工作经验，对城市生活垃圾处理方案的选择进行的一些探讨。希望能够为进行城市垃圾处理方案选择提供一个较宏观的启发。
方案选择的因素分析
7 K& g5 P8 F  W3 g- Q$ W# K. d在城市生活垃圾处理方案选择中应考虑五个方面的因素：1、城市（地区）概况因素；2、技术因素；3、经济和财务因素； 4、环境因素；5、法律、政策因素。在每次进行方案选择之前都应对这五个因素进行全面、详细的调查、分析和评价，并在此基础上选择出最适宜本地区情况的方案。
一、 城市概况评价
# G2 b& V6 I( y* H# t城市概况评价包括：城市基础数据调查和城市垃圾状况调查两方面。
1. 城市基础数据调查
" k. N6 \9 Z$ o! v1 h  b' z/ z城市基础数据调查应针对以下几方面展开：自然环境条件（地形、气候、地质和水文等）、城区的分布情况、人口的分布和密度、人口的预测和城市发展预测，以及存在的环境问题等。
# b% M* V$ c+ y以上的基础数据对以后处理方案的选择具有重要的作用。例如：城市垃圾处理设施的布局应根据城市风向、地表和地下水的流向尽量布置在城市下风和下水地区，这样可以减少处理设施对城市环境的影响。另外，垃圾卫生填埋场的选址应考虑场区的地质状况。
' Y* O9 x- S" q+ X2. 城市垃圾状况调查
通过对城市垃圾状况的分析，我们可以初步确定选择卫生填埋、焚烧还是高温堆肥处理方式，以及处理场的处理规模。
# m$ _/ y) B7 k垃圾状况分析首先应对原有的垃圾资料进行评估。每个城市或地区在建立垃圾处理系统之前往往都没有建立完善的垃圾称重系统，垃圾的统计数据都是通过垃圾收集车的车载量进行估算的。这些数据会有一定的误差。以北京市为例1992年统计数据显示全市垃圾总产量为430万吨，这样可以计算出每天人均垃圾产量为2公斤，这个数字远远超过经济发展水平与北京相似的其他亚洲城市的垃圾产生率，经过调查最终确定的人均垃圾产量仅为0.78公斤，所以对原有垃圾基础数据进行调整是非常有必要的。
3 C; I* M$ x2 ?* |对原有垃圾产量数据调整的方法是对使用中的各型垃圾收集车辆进行一定数量的抽查称重，确定出每种类型车辆的实际车载量，并且同时调查各堆放场中各型垃圾收集车每天的清运垃圾的趟数，从而得出垃圾实际产量，再根据一年中垃圾产量变化规律求出调整后的垃圾产量。
除了了解垃圾产量和人均垃圾产量外，对垃圾成分的调查也是非常重要的。一般情况下都要进行为期一年或更长的垃圾成分调查。
: ]% A) B# S5 l8 p) Q垃圾调查首先应确定采样点，采样点的选择应具有代表性和稳定性。同时根据该地区人口和主要功能区类型确定采样的点位和采样点数量（见表一和表二）。
表一：
序号 1 2 3 4 5 6
区别 居民区 事业区 商业区 清扫区 特殊区 混合区
3 [) j% H& b% S! y, \1 R3 k类别 燃煤区 办公区 商店饭店 街道 医院 垃圾堆放场
, v' p4 w4 n, T% s0 s 半燃煤区 文教区 娱乐场所 园林 使领馆
无燃煤区   交通站 广场   
+ z& d! W4 j! Z9 @; t: ?/ y表二
4 w" A" ]1 m9 ?. [& a/ l- a, ~1 o& }人口（万人） 50以下 50--100 100-200 200以上
最少采样点数（个） 8 16 20 30
& w! Q* i; r1 s/ R垃圾调查时应采用连续采样，即每天无论发生什么情况都要进行采样。由于垃圾成分的复杂性，每次采样5-10立方米的垃圾。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（见表三）进行分析。具体的分析方法可参考建设部于1995年发布的城镇建设标准：《CJ/T3039-95 城市生活垃圾采样和物理分析方法》。
表三：
垃圾物理成分：
有机物 尘土 纸 塑料、橡胶 金属 玻璃 其他
垃圾物理性质：
! x8 B* L5 ]9 F. u1 t% u容重 含水率 热值 灼烧失重
9 G& j0 f# |' r& {8 U在较准确的估算出现有垃圾产量的基础上，还要对未来的垃圾产量作出一个预测。预测时应考虑三个对未来发展具有影响的因素：
, _0 p. g/ g  q' Z5 L. ?" {% Q⑴人口增长量的预测；
: z2 P8 p; q( Z8 Q⑵经济增长和消费类型的变化；
3 T. O2 j! ^, s# a- |⑶资源回收和垃圾减量法规、政策的发展。
垃圾调查的结果是垃圾处理设施方案选择的基础和成败的关键，如果这一阶段的数据偏差过大，在处理设施建成后，将会出现垃圾进量不足或不能满足本地区所有垃圾处理的情况，这样的方案选择就是失败的。所以建议在进行垃圾处理设施建设之前一定要投入一定的人力、物力和财力对本地区垃圾状况进行详尽的调查。
二、 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。垃圾处理方式主要有：卫生填埋、焚烧和高温堆肥三种。
! C: }/ J3 |/ o1. 垃圾卫生填埋
& F+ q. g7 a5 N6 R卫生填埋是垃圾的最终处置方法，由于无论采用何种垃圾处理方法，最终都会产生一些残渣需要加以处理，所以垃圾卫生填埋场是垃圾处理方案中必不可少的。垃圾卫生填埋场必须具有防止对地下水、大气及周围环境污染的设施，如底部衬层处理、沼气收集、垃圾渗沥液及污水处理等设施。卫生填埋场底部衬层的防渗系数必须小于10-7cm/s。垃圾卫生填埋的优点是投资费用较低，缺点是大量占用土地。
2. 垃圾焚烧
8 u. q" Z1 K2 X7 \2 r- V5 G焚烧是一种城市垃圾的高温热处理工艺。垃圾焚烧具有使垃圾高度减量、无害化和可以供热、发电等优点，但垃圾焚烧需要的一次性投资比较高，同时焚烧尾气的二次污染处理工艺复杂，操作和控制的技术要求高。这种方法比较适用于经济较发达，垃圾热值较高，土地较少的地区。
( f7 F: k/ r7 q* ?( {3. 垃圾高温堆肥
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。这种方法比较简单，投资少，并且可以做到垃圾资源化，所以比较受欢迎。但垃圾堆肥的问题是进场垃圾成分需要控制，否则堆肥产品质量将非常难以把握。垃圾堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。垃圾堆肥比较适宜垃圾成分中有机质含量较高的地区。
如果垃圾处理设施距城市的距离较远，在处理系统中应考虑加入垃圾转运站，这样会比直接由垃圾收集车运输的成本降低许多。
在没有实施垃圾源头分类回收的城市（地区），通过在转运站建立分选设备和采用人工分拣工位，可以实现资源的回收和再利用（比如分拣出铁、铝制品、塑料、玻璃瓶等），减少后段垃圾处理量（比如从可堆肥和可焚烧原料中分离出灰土、砖石等），充分利用垃圾成分（比如将分离出的灰土送到填埋场作为覆盖土）。
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、自然地理情况以及生活垃圾的组成、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：
⑴转运+卫生填埋
! u5 G: S* m2 A⑵转运+焚烧+卫生填埋
⑶转运+堆肥+卫生填埋
⑷转运+焚烧+堆肥+卫生填埋
( @* F% }% h& h* d) s三、 经济和财务评价
( R: H! T: Y( \( ^1 \8 l由于对垃圾处理的管理通常不是从产品销售中获取收入，而是从公共资金和/或通过公共收费制度筹措资金，所以用传统的商业项目投资标准来进行经济和财务评价是不够的，应以客观全面的态度对待，不仅看到它的工程经济效益，也要看到环境经济效益。
" o, `( `  v1 U- q. J6 o就环境卫生领域的项目而言，分财务和经济进行评估相当于全面决策过程。然而，还必须考虑技术、环境和组织机构等方面因素的影响，它们往往同财务和经济上所考虑的问题是相互对立的。建立新的垃圾管理体系，将大大改善卫生状况，减少环境污染。同时，往往造成处理成本上涨，而新设施所带来的好处主要是无形的，很难从财务和经济上补偿。
对于公共部门的低收益项目，世界银行、德国复兴信贷银行和其它金融机构建议采用平均增量成本（动态单位成本）的方法进行评估。通过合理假设和一些限定条件把成本与同一时间内项目的处理量联系起来，再通过对每个备选方案以及延续现状的平均增量成本进行比较，确定最小成本的方案。
在取得不同方案的平均增量成本后，就可以与其技术性能和环境影响一起做综合评价，从而确定实施方案。
( Z5 q1 L- X3 W/ v  B平均增量成本值也可以成为日后实施垃圾处理收费的标准和依据。
8 E; X8 d; C$ G四、 环境影响评价
5 A! m* F  j: X- f) r7 x9 k5 h3 e环境影响评价可对建设项目的经济效益与环境效益进行估价、协调，找出即发展经济又保护环境的办法、方案。其内容应包括诸方案从原料进入到处理过程以及排出物对环境的要求和影响；防治的手段及其所需的投入；生态稳定性和当地公众认可程度等方面的比较。
作为环境保护项目的垃圾处理设施，它的环境影响评价也应该严格按照基本建设程序和环境影响评价的要求执行。我国于1981年开始实行环境影响评价制度，经过近二十年的实践已日渐完善。在方案设计时要考虑有必要的环境监测设施和设备，以及相应的监测操作规范。在项目实施时要注意做好设施建设前的环境本底值的监测，
五、 法律、政策评价
% d+ n' D  F, f; V; Z我国于1995年颁布的《固体废物污染环境防治法》是指导包括城市垃圾在内的固体废物处理和处置的根本性法律。根据该法及国家其他相关法律、法规，建设部、国家环保总局和科技部于2000年5月29日联合发出了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》。此项政策对垃圾处理方案选择提出了指导性的原则："卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件，在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下，可以合理选择其中一种或适当组合。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市，以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案；在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市，可发展焚烧处理技术；积极发展适宜的生物处理技术，鼓励采用综合处理方式。禁止垃圾随意倾倒和无控制堆放。"
根据《环境保护法》和《固体废物污染环境防治法》关于我国控制固体废物污染的目标和要求，指导城市垃圾处理工作，我国陆续制定了一部分有关城市垃圾处理的环境标准（见表四）。
. B/ w  c4 T9 X% N表四：
& ~5 T) [3 J+ W* g8 p7 [. S标准名称 编号 公布日期 实施日期
5 w5 G( B) v2 _4 l+ \  E& ^* f: k城市生活垃圾卫生填埋技术标准 CJJ17-88 1989.2.15 1989.7.1
' i( s/ q. U; E$ q+ n生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889-1997 1997.7.2 1998.1.1
生活垃圾填埋场地环境监测技术标准 CJ/T3037-1995 1995.7.14 1995.12.1
生活垃圾焚烧污染控制标准 GWKB3-2000 2000.2.29 2000.6.1
城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标 CJ/T3059-1996 1996.3.8 1996.7.1
城镇垃圾农用控制标准 GB8172-87 1987.10.5 1988.2.1
粪便无害化卫生标准 GB7959-87 1987.6.8 1988.4.1
污水综合排放标准 GB8978-1996 1996.10.4 1998.1.1
恶臭污染物排放标准 GB14554-93 1993.8.6 1994.1.15
4 T- B/ y' C* L6 |, ]  Q- W在确定城市垃圾处理设施方案时必须充分考虑到以上提到的法律、法规、政策和标准中的有关规定，并应参考国外相关的标准和规定，向项目决策机构提出建议。这样才能使选择的方案更加符合实际要求。
# d" B) t4 u. {  I* v- |) E整体方案评价
  A% Q9 p6 l! w) A在对以上五方面因素分别进行评价后，最后要对垃圾处理设施的整体方案进行一个总体评价。评价方法可采用评分的方法进行。评定标准是将方案分为四个等级：
第一级为最佳方案，分值为4点；
4 Y) }5 @: s" @  H第二级为良好方案，分值为3点；
& }( g6 Y9 |2 t1 H( V$ \第三级为一般方案，分值为2点；
' x0 J3 V- Q& _第四级为最差方案，分值为1点。
表五是北京市德国赠款垃圾处理项目进行方案选择时所采用的评分表。从表中可以看出最佳方案是：转运+堆肥+填埋。这种评分的方法使整体方案评价时更加直观和科学。
结论
从北京市德国赠款垃圾处理项目的经验来看，在进行城市垃圾处理设施方案选择时，应对各种因素尤其是相关的原始资料进行详细的调查、分析和评价，并利用科学的方法进行综合的评估，从而确定出最适宜本地区的城市垃圾处理方案，并且为日后的运行组织管理和资本运行管理提供崭新的观念和科学的依据。

参考文献：
1. 北京市德国赠款垃圾处理项目可行性研究报告
$ p5 g# X7 `3 J4 P9 _2. 城市生活垃圾处理及污染防治技术政策，建设部、环保总局、科技部
3. 固体废物处理工程，杨国清，科学出版社
4. 城市垃圾处理与处置，李国建、陈世和、邵立明，中国环境科学出版社

莫升仁

垃圾环保处理离我们还有多远啊