傅碧天
(上海環境衛生工程設計院有限公司,上海 200232)
隨著經濟社會發展和物質消費水平的提高,我國生活垃圾產生量迅速增長。垃圾分類作為垃圾減量化的源頭工作,已經成為城市現代化治理工作的新熱點。截至2019年底,全國46個重點城市生活垃圾分類的居民小區覆蓋率已接近70%。2019年,住房和城鄉建設部召開全國城市生活垃圾分類工作現場會,會議指出2020年底,46個重點城市基本建成垃圾分類處理系統,2025年底前,全國地級及以上城市要基本建成垃圾分類處理系統。隨著生活垃圾“四分類”工作的展開,廚余垃圾分出量和純凈度逐漸增加,對缺少配套廚余垃圾收運處理體系的中小型城市帶來了一定的壓力和挑戰。近年來,李美葉等[1]進行了濟南市生活垃圾處理技術多元化轉型研究,認為將廚余垃圾分類進入小型就地處理站或統一收集、集中處理可減少滲瀝液污染和處理問題;唐明毅[2]運用模糊綜合評價法對長沙市廚余垃圾收運模式進行研究,認為長沙市廚余垃圾收運最適宜采用專用餐廚垃圾車收運模式,移動容器式收運模式次之;任紹娟等[3]采用優化模型和蟻群算法對海淀區廚余垃圾收運路線進行了研究,對車輛運行成本、運行時間和車隊的調度進行優化,得出最佳廚余垃圾收運路線。但對于垃圾強制分類大背景下城市廚余垃圾收運處理模式的研究較少[4]。故本文以蘇州市吳江區為例,對垃圾分類過渡時期下城市廚余垃圾的收運處理方案進行分析研究,得到較為推薦的城市廚余垃圾收運處理方案,這對我國其他中小城市開展垃圾分類工作有一定的參考價值。
2019年,吳江區基本實現“三分類”全覆蓋。2019年11月,《蘇州市生活垃圾分類管理條例》于2019年11月29日通過江蘇省人大會常務委員會批準,即將在2020年6月1日開始施行?!短K州市生活垃圾分類管理條例》將生活垃圾由原先的“三分類”改為“四分類”,分為可回收物、有害垃圾、廚余垃圾、其他垃圾四類。
目前吳江區開始試點“四分類”小區85個,其中“三定一督”小區83個,廚余垃圾分類后投放至小區內設置的分類投放點的廚余垃圾桶內,并配備相應垃圾分類督導員,監督并指導居民按照四分類要求投放家庭廚余,確保垃圾分類效果。部分就地就近處置的“四分類”居民小區的家庭廚余垃圾,主要由小區保潔員采用小型廚余垃圾收集車對小區內各分類投放點進行循環收集后,送至小區就近的農貿市場廚余垃圾處置站進行處置。另有一部分暫時缺少出路的家庭廚余垃圾由第三方企業組織收運車輛直運至吳江餐廚垃圾處理廠進行協同處置。一般收集運輸頻次為一天兩次。目前,吳江區尚未建成廚余垃圾集中處理設施,主要依托農貿市場、農村廚余垃圾小型生化處理機進行處理。
目前吳江區廚余垃圾處理設施和收運設施設備仍然存在一定缺口,制約了“四分類”的開展。吳江區現狀缺少廚余垃圾集中處理設施,小型分散有機垃圾處理設施規模較小,不能完全滿足全區廚余垃圾的處理需求。吳江區現狀廚余垃圾收運體系是基于就近就地處理設施臨時構建,采用小型垃圾收集車直運、沿途拋灑滴漏,運輸效率低,難以匹配遠期“廚余垃圾集中處理為主、就地分散處理為輔”的處理格局。
截至2020年3月底,吳江區廚余垃圾分出量約為347.3 t,餐廚及廚余垃圾總處理量達到區域生活垃圾焚燒及填埋總量的5.8%,其中廚余垃圾量占比為0.2%。根據《2020年蘇州市吳江區生活垃圾分類處置工作行動方案》要求,2020年底,餐廚及廚余垃圾總處理量達到區域生活垃圾焚燒及填埋總量的30%以上,其中家庭廚余垃圾處理量不少于10%。
2020~2025年是吳江區廚余垃圾收運處理的過渡時期,考慮吳江區暫無廚余垃圾集中處理設施,建議兩種方案。方案一結合吳江區餐廚廢棄物處理設施、生活垃圾焚燒廠或填埋場建設廚余垃圾集中處理設施,方案二另外重新選址建設。方案一結合現有設施建設,集約利用土地;現有道路、水電、排水等市政配套設施可共享,便于污染集中控制;結合終端處置設施,可解決餐廚垃圾處理廠突發事故、檢修或垃圾量突然增多等應急狀況。故推薦方案一作為過渡時期吳江區廚余垃圾收運集中處理設施設置方案。另外,建議過渡時期吳江區保留現有小型廚余垃圾分散處理設施,建立“大型集中處理為主、小型分散處理為輔”的處置格局。
目前,國內廚余垃圾處理技術尚未成熟,大多數城市主要在餐廚垃圾處理基礎上增加預處理環節,進行協同處理或小型生化設備進行分散處理。廚余垃圾處理工藝主要包括厭氧消化、好氧堆肥、飼料化處理、壓榨脫水預處理+厭氧發酵等,結合目前國內廚余垃圾處理廠運行案例和設計經驗,對這幾種工藝進行比較,如表1所示[5~8]。工藝比選結果得,在垃圾分類過渡時期(2025年前),選用“壓榨脫水預處理+厭氧發酵+固雜焚燒”工藝,遠期待廚余垃圾資源化處理工藝成熟后,適時優化處理工藝,提高廚余垃圾資源化水平。

表1 廚余垃圾處理工藝對比
廚余垃圾收運模式的確定主要受到社會、環境、經濟等諸多因素相互影響,主要影響因素包括:處置設施選址(即收運距離)、收集密度(每平方公里垃圾收集量)、經濟評價(噸垃圾費用)、環境影響、系統接口、交通影響等,其中收集密度、系統接口、運輸距離是主要因素。而交通影響、環境影響等為次要因素。本文參考《城市環境衛生設施規劃標準(GB/T 50337-2018)》,構建3種廚余垃圾收運方式。方式1:“分類收集點+小型廚余垃圾收集車+就近處理設施”處理方式;方式2:采用“分類收集點+中型廚余垃圾收集車+集中處理設施”處理方式;方式3:采用“分類收集點+小型廚余垃圾收集車+移動式廚余垃圾收集箱體+集中處理”處理方式。當單程運距<5 km時,推薦方式1或者方式2;當距離在5~20 km時,推薦方式2或者方式3。
方式3是本文提出的一種基于移動壓縮箱體收集的收運模式,在街鎮有條件的轉運站內,選用12 m3的移動壓縮箱體,這種移動壓縮箱體密閉性好,占地面積小,機動靈活性高,可減少廚余垃圾運輸過程中的滴漏問題,解決廚余垃圾轉運形式的問題,通常較適用于距離末端處理設施5~20 km范圍內的街鎮。
本研究建議吳江區近期結合有條件的轉運站,在各街鎮共設置10處移動壓縮箱體,解決過渡時期廚余垃圾的收集轉運問題。若采用上述模式,估算得吳江區近期通過移動壓縮箱體的廚余垃圾轉運處理量占集中處理量比例的約70%,初步建立過渡時期的廚余垃圾收運處理體系。遠期建議由吳江區進行統籌規劃建設大中型轉運站,同步配套廚余垃圾壓縮機位,各街鎮廚余垃圾經專用車輛收集后轉運至大中型轉運站,再由大中型密閉廚余垃圾車運至廚余垃圾集中處理設施進行集中處置。
本文以蘇州市吳江區為例,探索了垃圾分類背景下過渡時期的城市廚余垃圾收運處理模式。建議過渡時期采用保留原有小型有機垃圾分散處理設施,并結合已有終端處理設施建設廚余垃圾集中處理設施,可選用“壓榨脫水預處理+厭氧發酵+固雜焚燒”處理工藝協同原有終端處理設施解決“三廢”問題。對于距離廚余垃圾集中處理設施較遠的區域,建議采用小型分散處理設施就地處理;對于距離廚余垃圾集中處理設施較近的地區(單程運距在5~20 km范圍內),建議考慮采用移動壓縮箱體轉運作為廚余垃圾收運處理新模式。