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美国城市生活垃圾处理模式及思考

美国城市生活垃圾处理模式及思考

2012-01-1012:

40环卫科技网作者:

刘广青董仁杰王凤宇

摘要:

介绍美国城市生活垃圾的产生、性质、分类、收集及处理,并以加利福尼亚州

一废弃物处理公司为例描述了美国以商业运转模式处理城市生活垃圾的方法、程序及

效益。

同时根据我国城市生活垃圾特点及收集处理方式,提出了建议。

关键词:

城市生活垃圾;美国;商业模式

由于各国垃圾性质、城市生活垃圾是城市污染的主要来源之一。

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城市生活垃圾产生、收

集、处理、回收等垃圾处理过程的不同。

高效合理的城市生活垃圾处理模式不仅可以

缓解环境污染的压力、回收可再生资源,还可以形成一个以商业模式运行的垃圾处理

1.4亿t的城市生活垃圾。

能否高效合理的处的产业。

中国人口众多,每年产生将近

理这些“放错地方的资源”,关系到了我国城市环境建设的成功与否。

一套科学经济

21世纪资源的城市生活垃圾处理模式不仅是环境和经济问题,更重要的是它将成为

循环利用中的重要一环。

美国在城市生活垃圾处理方面发展得比较快,其城市生活垃

圾的处理过程和模式值得研究、思考和借鉴。

美国城市生活垃圾的产生与性质1

美国国家环保局把城市生活垃圾定义为来自居民、商业部门、公司或工业企业废弃的

耐用品、非耐用品、容器与包装、食品、庭院修剪物以及其它各种各样的废弃物,一

年美国产生2003焚烧灰渣及工业生产过程中的废物。

般不包括诸如建筑废弃物、2.14

人均每天产生1城市生活垃圾,亿t2kg。

图是2003~1960年美国城市生活垃圾产

生总量和人均日产量曲线图。

美国城市生活垃圾主要分为纸类、庭院废弃物、食物残

渣、塑料、金属、橡胶皮革和纺织物、玻璃、木头及其它几种。

图2是美国2003年

各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

弃物和其它四种。

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,包括大

衣物织物等。

轮胎等。

非耐久性废弃物包括纸和纸板、塑料制品、小家电、家具饰物、

包装物包括各种材料的包装物。

其它包括食物废弃物、庭院废弃物物和其它杂类,

25.3%31.7%和16.7%、26.3%、类废弃物的比例分别占2003年这4

美国生活垃圾年产量和人均日产量1图

20032图美国年城市生活垃圾成分比例

2加州城市生活垃圾的产生和性质

3650加利福尼亚州是美国最大的州,2003年产生城市生活垃圾。

加州将废弃t万

其具体按材料分类见图物分成三大类,四小类。

见表1(注:

有机物包括食物废3

弃物、树叶树枝、庭院废弃物、农作物枝干、粪尿、织物及可堆肥的其它有机物等。

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、处理

后医疗废弃物、轮胎及部分大型物件等)。

2003表1加州年不同来源的废弃物产生量及其比例表

3商业运转模式

城市生活垃圾的收集、回收、处理、加工及销售在美国是一个系统的产业,依靠商业

废弃物处理中心(模式来运行。

此处将以美国加利福尼亚州的NorcalNorcalWaste

NorcalIncSystems

,)为例阐述美国城市生活垃圾的商业运转模式。

公司的总部位

1921于旧金山,成立于年,是最大的美国固体废弃物处理公司之一。

它在加州及邻

公司业务包括收集、周设有30多个分公司。

加工以及垃圾填埋场运作。

运输、回收、

万个商业单位。

它拥有若Inc.,57NorcalWasteSystems的客户有万居民和5.5

干个废弃物回收中心,垃圾填埋场和有机废弃物堆肥场。

废弃物处理场的收益主要有

两个方面:

一是居民和商业机构交纳的废弃物处理费;二是回收产品和副产品的销售

费。

规模小的废弃物处理公司只有废弃物回收中心,它只需要将其余废弃物运送到其

它公司附属的垃圾填埋场,并交纳垃圾填埋费。

就NorcalWasteSystems,Inc.来

说,其收益有居民和商业机构固定的每月废弃物处理费用,其它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。

收集模式3.1

这些废弃物公司有的美国的城市生活垃圾都是由专门从事废弃物收集处理的公司承包运作。

美国居民每月要交给市政只是负责收集、有的有自己的垃圾填埋场和堆肥场。

分类和运输,

每个公司的垃圾收集办市政管理部门再与废弃物处理企业签订合同。

管理部门垃圾处理费,

颜色,样式以及垃圾车的自动装置等,但是基本上法是不同的,如垃圾分类投放箱的大小,

)。

不同的地trash个垃圾箱:

一个是可回收物(是2recycled);另一类是不可回收物(

是加州部分地区居民的垃圾处理费用价格。

一些小的公2区垃圾处理费用也各不相同。

DavisWasteRemovalDWR()只负责收集运输废弃物和司,如戴维斯市废弃物处理公司

各地运输不可回收物到垃圾不可回收部分需要送到附近的垃圾填埋场处理。

回收可回收物,

是加州部分垃圾填埋场的收费标准。

美元不等,表70~填埋场的费用从203

)2表美国近年部分地区垃圾填埋场收费标准(美元/t

美国回收物收购站不太普遍。

各个废弃物处理公司设有专门的回收物收购点,每个城

市会有1个或几个回收物收购中心,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,他们的收购价格很

低,以戴维斯市为例,小于1.5L装的瓶罐(包括塑料3#PVC、4#LDPE、5#聚丙烯、

6角/个。

大6#聚苯乙烯和7#其它)一般合人民币3角/个,大于1.5L装的瓶罐一般

NorcalWasteSystemInc.2003部分回收物都由废弃物处理公司来收集处理。

年在

旧金山成立了一个美国最大的废弃物回收中心,该中心占地18580m2,处理能力

2100t/d。

该中心投资3800万美元配置现代化的垃圾分选装置,然后将各类分选出

2010的产品打包送往造纸厂、玻璃厂和其它消费品生产公司。

政府预计年,旧金山

75%的废弃物都将由该中心进行处理。

3.2处理模式

当前,美国城市生活垃圾的处理方法主要有回收、焚烧和填埋。

其中回收占30%,

焚烧占14%,填埋占56%。

回收主要一部分是将电池、纸类、玻璃、塑料、金属等

30%。

回收中的另一部分是对分类、收集、加工、生产、出售的过程,占回收率的

食物废弃物和庭院废弃物进行堆肥处理,占回收率的左右。

厌氧消化目前基本还7%

没有规模化应用。

1960~1990年之间,美国城市生活垃圾回收率从6.4%增加到30.6%,2003年的总

6500回收量达到万t。

图4是美国城市生活垃圾回收量和回收率的变化曲线。

其中

、60%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93%、

回收率的提高减轻了温室气体的排放,缓解了水体的污染,减少了对48%56%和

填埋场和焚烧炉的需求,提供了工业原材料,并节约了能源,创造了就业条件。

美国逐年城市生活垃圾年回收量和年回收率图4

堆肥是指对食物废弃物、庭院废弃物及其它有机废弃物的堆肥处理。

尽管美国对堆肥

20022500年产生的但很重视,2001万只有2.8%得到了回收利用。

食物废弃物,t

NorcalWaste3227个社区堆肥项目。

个路边回收项目和年,美国全国有8875

2004,SystemInc.自年开展了饭店食物废弃物回收项目。

旧金山市及其周边的几个

2000城市近多个包括餐馆、商业机构和学校等参与了此项目,堆肥的产品经过配方

制成有机肥料,出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

为现场回收食物废弃物。

5主的肯定。

堆肥垃圾的收集图5

75%90%,重量减少城市生活垃圾焚烧可以产生能源,并能使得废弃物容积减少

8.6万t/d2001年,美国共有97座焚烧炉,总处理容量为

1.271990年的填埋处理在美国依然是处理量最大的方法。

但填埋废弃物的总量从

个。

部个减少至1858t降低至2001年的1.16亿t,同时填埋场的数量由6326亿

Bioreactors(就是将渗滤液进行回灌,分垃圾填埋场采取了生物反应器)填埋方法,

区垃圾填埋场的大规模试验为例,通过控制渗加快降解速度,增加产气量。

以Yolo

倍;两年内,生2滤液汇流的生物反应器填埋场产气量和甲烷成分都是传统填埋场的

英寸,传统的只沉降46英寸。

这样,生物反应器填埋技术物反应器填埋场沉降11

年。

10~50年缩小至530~可以将传统填埋场的降解时间从

加州能源部目前正和戴维斯大学合作对食物厌氧发酵城市生活垃圾现在被逐渐关注。

的小100t/d和300t/d、废弃物和绿色废弃物进行阶段固体床厌氧处理。

目前30t/d

该工程将采用加州大学张瑞红教授研究的阶段固体床试和中试示范工程正在建设中。

6反应器消化技术。

示范项目现场见图

该技术可以将原生混合垃圾利用高温灭菌液体分选系统处理城市生活垃圾是另一项新技术。

后,再通过滚动塞网进行分离。

3h挤压等过程,分离出的物质经过水洗、经过高温高压灭菌

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。

Reno以美国,原料为原生混合垃圾,含市的一个示范工程为例,该工程处理能力为20t/d

小粒径物质经过水洗水量大约20%3h60%~30%。

经过的高温高压灭菌后,分离出来的

的大块物质运往垃圾填埋场。

该技术适合处理的是含纤维素40%过程制成造纸原料销售,

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6厌氧处理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处理方式的思考

据中国环境报告测算,城市生活垃圾污染占城市总污染的一半。

近十几年来,城市生

8%~10%,北京等大城市垃圾年增长率达15%~17%。

目前中活垃圾的年增长率在

国有1/3的城市被垃圾所包围,垃圾累积堆存量达60多亿t,侵占土地75万亩,严

1.5亿t,官方统计年,我国660个城市生活垃圾清运量达重污染了地下水。

2003

20%。

,而实际不足的无害化处理率为54.3%

我国城市生活垃圾收集系统与国外完全不同,尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集,

但效果不明显。

全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。

另外,我国城市生活垃

~65%,而西方国家圾的性质与西方国家有很大不同。

一是含水率高,一般为55%

45%30%~~55%35%,一般为;二是生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例高达

大城市的一些小区生活垃圾中有机物干基比例甚至能达到,而西方发达国家一90%

左右。

20%般在

79.2%、18.8%、2%。

目前我国城市生活垃圾用于添埋、堆肥、焚烧的比例分别是

利用高效厌氧消化、蚯蚓消化以及其它新技术处理城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,目前能够对填

调查还表明,无害化填埋场每吨垃圾处理成埋气进行资源化利用的填埋场不足3%

元,如果没有能源的回收利用,成本很高;焚烧法处理~80本(含投资成本)达60

,周期短、占地少、有效消除病原菌,但由于目前中国城市垃圾体积减少可达90%

垃圾中含水量大,往往需要添加其它辅助燃料,而且燃烧法一次性投资大,运行费用

、二恶英、呋喃等有害气体造成二次污染;好氧堆肥法处理城、NOxSO2高且产生

,可产生大量肥料,但其存在能耗大,占地大,70%市生活垃圾体积可减少50%~

肥效低、卫生条件差等缺点,长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏,所以,堆肥

之间,像含水率大的60%55%的规模不易太大。

而且好氧堆肥的适宜固体含量在~

蔬菜、水果、食堂和小区厨余等城市生活垃圾未经预处理就不适合好氧堆肥。

对我国城市生活垃圾的处理综上对美国和中国城市生活垃圾特性和处理系统的分析,

处置提出以下建议:

)加强对城市生活垃圾进行分类收集的力度。

首先加强对公众的环境意识教育,(1

同时政府和企业要加强简易、方便的垃圾分类收集运输装置的研究和开发。

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处理系统中。

)加大对各地区城市生活垃圾产量和性质的研究,以便能利用适宜的方法处理。

(3

已有几类方法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利用高效的厌氧消化,可以产生清洁能源沼气,残余物经过好氧后处理还可以当作肥料。

)加强对各类方法在各地区适用性和经济性的研究。

建立适当规模的示范工程,(4

发挥其示范和实际研究作用。

)杜绝盲目借鉴国外技术,要在对我国城市生活垃圾特性和经济基础的充分分(5

析下,将其转化为适合我国城市生活垃圾的处理方法后再应用。

)鼓励使用沼气和再生有机肥。

城市政府要制定政策,鼓励沼气发电产业和液化(6

沼气产业的发展;对于符合标准的垃圾堆肥,鼓励在城市绿化和林业方面优先使用,逐步减少化肥使用量。

)政企分开,建立政府和企业双赢的市场机制。

让城市生活垃圾处理厂家以市(7

场机制运行。

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