固體廢棄物資源化應用驅動城市可持續發展

李波

我國是世界人口大國，也是固體廢棄物產出大國。根據固體廢棄物性質和來源進行分類，通常可以分為三類：一般工業廢棄物、危險廢棄物（包含醫療廢棄物）和城市生活垃圾。固體廢棄物來源廣泛而復雜，具有產生量大、容易形成“面源性污染”和“點源性污染”的特征，對環境和城市居民的健康構成現實的重大威脅。流行病學研究已經證實了城市固廢污染對人類健康的負面效應；同時，未經無害化處理的固體廢棄物也會污染水體、土地和大氣等人類賴以生存的自然環境和資源。另一方面，城市固體廢棄物可以產生價值，例如制作建筑材料、產生沼氣或者發電；可以在含有重金屬危險廢棄物中提煉各種有色金屬；廢棄的飲料瓶甚至可以重新加工為食品級塑料粒子，重新制作為飲料包裝物。因此城市固體廢棄物的有效管理和資源化利用可以趨利避害、變廢為寶，在消除城市固體廢棄物對人類健康和環境威脅的同時，緩解人類面臨的資源短缺困境，構建和諧的人與自然之間的關系。

一、城市固體廢棄物產生量以及現有處置能力的現狀

中華人民共和國生態環境部2020年底發布了全國部分城市固體廢棄物污染及防治年報，數據顯示了2019年全國196個城市固體廢棄物的產生數據。其中一般工業固體廢棄物產生量為13.8億噸；工業危險廢棄物（包含醫療廢棄物）產生量為4583萬噸；城市生活垃圾產生量為2.4億噸。以下僅以工業危險廢棄物和城市生活垃圾為例：

（一）工業危險廢棄物

2019年統計數據表明，全國城市工業危險廢棄物產生量高達4498.9萬噸，其中山東省、江蘇省和浙江省的危廢產生量在各省市中排名前三，這與當地的化工企業的數量以及化工產品的產出量正相關。數據顯示，2019年全國危險廢棄物的處置量為2027.8萬噸，綜合利用量為2491.8萬噸，儲存量為756.1萬噸，占比分別為38.5%、47.2%和14.3%。由此可見，綜合利用和處置是工業危險廢棄物的主要處理途徑，綜合利用的處置能力在連年增加，處置能力保持穩定。

（二）城市生活垃圾（MSW）

近年來，城市居民的生活水平在不斷提高，社區生活垃圾的產生量呈現出上升趨勢，由此引發的城市環境污染開始引起社會公眾的廣泛關注。中華人民共和國原建設部協同科技部、原環保部于2000年聯合發布了《城市生活垃圾處理及污染防治技術與政策》（建發〔2000〕120號文），其中明確定義了“城市生活垃圾”（Municipal solid waste， MSW）的范圍，包括了居民生活產生的垃圾和為居民提供服務產生的垃圾，也包括法律行政法規規定的可以視為MSW的其他固體廢物。

2019年統計數據表明，全國各城市產生的生活垃圾為23560.2萬噸。城市生活垃圾主要由廚余垃圾（濕垃圾）、可回收垃圾、其他垃圾（干垃圾）和有害垃圾構成，垃圾的總體產生量逐年上升，而廚余垃圾的產生比例逐年下降，從2015年的51%下降到2020年的38%。與此同時，其他非飲食類的垃圾比例較快增長，體現了各城市消費升級的長期趨勢（資料數據參考《中國生活垃圾處理行業發展前景與投資預測分析報告》）。在全國各省市中，廣東省、江蘇省和浙江省的城市生活垃圾產生量名列前三位，北京市、廣州市和上海市的垃圾產生量在全國各城市中占據前三。生活垃圾的處理設施也得到了長足發展，現有的城市生活垃圾的處理能力已經和產生量達到基本均衡，99.7%的城市生活垃圾得到了妥善處置。

統計數據分析表明，中國經濟自2000年以來高速發展，工業化和城市化的比率穩步提高，城市固體廢棄物的產生量呈現出持續增長的態勢，城市垃圾的處置能力相應快速發展，無害化處理和綜合利用已經成為主要途徑。但另一方面較大城市固體廢棄物的產生量還在不斷增長，給這些城市的管理帶來潛在的壓力。城市管理者需要高度重視與前瞻性的規劃相應的處置技術和能力，確保項目實施質量和管理，保護生態環境，也要注意科學地采用先進的處置技術，變廢為寶，使城市固體廢棄物發揮應有的經濟和社會價值。

二、城市固體廢棄物處置原則、路徑和技術

（一）城市固體廢棄物的處置原則

根據相關規定，城市固體廢棄物處理“應以保障公共環境衛生和人體健康、防止環境污染為宗旨，遵循‘減量化、資源化、無害化原則”。減量化就是減少垃圾的產生量，工廠要實行綠色清潔的生產方式，從設計、生產到銷售的各個環節，盡可能少產生廢棄物；無害化就是采取各種物理、化學和生物的技術和方法，使垃圾得到妥善處置，消除垃圾對城市生態環境和市民健康構成的威脅。所謂資源化，就是以城市的固體廢棄物為原料進行回收利用，物盡其用、變廢為寶，充分利用資源保護生態環境。

環境治理是一項系統性的工程，若遵從系統性原則，則需要因地制宜統籌安排。城市管理者需要全民動員，科學引導、統籌規劃，合理布局，需要以政府為主導的全社會參與，引入市場化外資和民間資本以提高治理水平和效率。

（二）城市固體廢棄物處置路徑和技術

世界上的垃圾處理技術，從發展歷程來看，共經歷了三代：垃圾填埋、垃圾焚燒、以資源化為導向的綜合處置。

1、填埋技術

垃圾填埋技術簡單便捷，曾經是全球最早和最廣泛使用的垃圾處理方法。我國垃圾填埋技術歷史悠久，我國考古學家甚至發掘到了春秋戰國時期的垃圾填埋場，發現了很多具有歷史價值的日常用品和青銅器碎片。因為生活垃圾成分復雜，有機質在細菌的作用下，混合其他物質會產生化學反應，進而產生沼氣、其他有害氣體和垃圾滲濾液等物質。其中的污染物質會對環境構成威脅，甚至影響到周邊居民的身體健康。20世紀末，填埋處置引起的大氣、水體和土壤的嚴重污染使人們意識到垃圾填埋的弊端，填埋場的后續管理及運行的成本也相當高昂。很多國家制定了嚴格的垃圾填埋法規，以控制垃圾填埋處置帶來的風險。

2、焚燒技術

1896年，德國漢堡建立了人類歷史上的第一座垃圾焚燒廠。隨著垃圾焚燒技術提高和逐漸成熟，垃圾焚燒逐漸替代垃圾填埋成為處理城市生活垃圾的主要方式。這種方式可以避免很多填埋處置引發的潛在環境污染，同時對垃圾中的熱能進行了有效利用，實現了生活垃圾能源化。與此同時，原生的生活垃圾含水量高，成分復雜，焚燒會產生有害的煙氣和飛灰，煙氣和飛灰處理不好會對環境形成二次污染。現代城市公民的環保意識在不斷增強，焚燒項目的選址常常引起鄰避效應，引發焚燒項目周邊居民的擔憂。

3、綜合處置與資源利用技術

所謂的綜合處置就是利用預處理、堆肥、厭氧發酵和化學處理等技術手段，并根據不同的固廢種類將之進行有機結合，形成系統性的固體廢棄物無害化處置，最大化地利用可再生資源，使之回到生產環節。綜合處置提高了垃圾無害化和資源化的效率，降低了處置成本，當前已經成為我國和其他許多國家的垃圾處置主流方式。

預處理是固體廢棄物資源化利用的前提和基礎，通常以機械處理為主，主要是簡易分離某些特定物質或者使某些物質物理性質發生變化的處理方法。預處理的目的是為固體廢棄物后續的資源化做準備，以提高設備效率，降低運行成本，提高經濟收益。預處理大體包括壓實、破碎和分選三種處理技術，資源化的目的不同，需要采用的預處理技術也必然不同。壓實、破碎和分選等預處理技術手段是進行資源化利用的基礎性工作。

厭氧發酵工藝是利用厭氧菌分解廚余垃圾中的有機質，同時產生沼氣的一種處理工藝，是目前廚余垃圾集中處理項目中最常見的處理工藝。廚余垃圾在正式處理前，需經過嚴格的預處理過程，將雜質去除。較為常見的預處理工藝可簡單概括為破碎、分選、除油三個階段，預處理工藝的選擇由后續采用的處理工藝而定。物料經過厭氧發酵后的消化液經絮凝劑調配后通過離心脫水機處理后將沼渣和沼液分離，沼渣一般運至生活垃圾焚燒廠處置；濾液進入滲瀝液處理站或自建的污水處理設施進行處理。厭氧產生的沼氣經脫硫處理后，在沼氣儲柜中進行暫存，后續部分用于沼氣發電機進行發電，產生的電能除廠內自用外，剩余部分可進行上網。發電機產生的余熱，可轉化為蒸汽和熱水，熱水可用于廠區其他用熱，蒸汽可用于餐廚垃圾預處理中的加熱提油環節。

把垃圾進行固體燃料化，加工成熱值更高、更穩定的垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel，RDF）在歐洲已經有超過15年長期的廣泛商業應用。該技術通過生物或者物理方法對垃圾進行去水干化，將生活垃圾中的可燃物制成環保的、中高熱值的燃料，進行能源化利用；同時通過自動化的機械設備，將金屬等可回收物分選出來進行資源化利用；并且還將有害的 PVC 塑料等剔除，直接從源頭上遏制二噁英等有害氣體的生成，具有一定可觀的環保特性。

化學處理城市固體廢棄物，主要應用于危險廢棄物處置。其主要目的在于降低有毒有害物質對環境的污染，對某些有毒有害的成分進行分離或者濃縮。比如，含有重金屬、酸堿廢液、氰化物、乳化油、危險廢棄物，可以采用工業冶金（濕法工藝）、中和、氧化電解、絮凝劑破乳等無害化工藝；對于飛灰、廢渣等危險廢棄物可以采用固化填埋等技術工藝。

綜合處置可以利用現有各種處置技術的優點，取長補短，以達到更優的社會、環境和經濟效益。

三、歐綠保踐行資源化與能源化并重，以綠色科技打造固廢處理的標桿項目

作為全球十大資源再生和環境服務企業之一，源自德國柏林的歐綠保以打造零垃圾的世界為愿景，結合全球領先技術與五十多年的實踐經驗，并根據中國本地需求進行優化，在廣東、上海、江蘇、河南、河北、貴州、海南和香港等地打造創新、可靠、專業化的高標準資源化綜合利用項目。

（一）第三代生活垃圾處理技術——綠色燃料

歐綠保擁有世界領先的“綠色燃料” 技術，并將該技術針對中國垃圾特性進行了升級與結合，為中國垃圾處理提供了更好的解決方案。經過對垃圾的一系列無害化穩定化分選處理后，產品 RDF/SRF 燃料不再是垃圾，不再具有容易腐爛、散發異味、釋放污水等垃圾的特性，而是一種干燥的、物理化學性質穩定、不再具有生物活性、易長期存儲、運輸、適宜入爐燃燒的綠色燃料。這一技術的應用具有多方位的明顯優勢：

可以為碳減排作出貢獻，與煤炭燃燒相比，減少約 70%的二氧化碳排放。

可以做到小型化衛星分布，避免重復投建大型垃圾焚燒設施，也為解決中國廣大而分散的農村小量垃圾處理提供了很好的解決方案。

利用磁選等分選技術，可以有效提高能源利用率，是城市生活垃圾的第三代處理技術。

多級的物理分選可以分離出垃圾中的有害物質，如重金屬和聚氯乙烯塑料（PVC），最大程度避免有害物質二噁英生成，從先焚燒后處理變為先處理后焚燒，從源頭上控制有害物質產生，有效保護生態環境。

歐綠保已在廣東省揭陽市投資建設了第一個綠色燃料的示范項目，該項目為揭陽市日處理1000噸的生活垃圾，促進了揭陽市經濟和生態的可持續發展。

（二）一站式的危險廢物處理解決方案使工業固體廢物變廢為寶，與自然和諧共生

危險廢物資源化利用重點從市場使用、毒物去除、資源回收，產品合格四個方面考慮：一是確保資源化利用的技術在目標市場的適用性；二是資源化利用安全性比較好，保證有害去除效果；三是資源化利用技術的先進性，確保最大程度的資源化利用；四是資源化產生的產品應符合特定的國家質量標準，以便進入市場實現循環利用。

以歐綠保危廢金屬資源化項目為例，采用國際成熟先進的濕法工藝回收無機污泥中的鋅、鎳、鐵、鉻、銅等金屬元素，工藝強調全流程系統性管理，在預處理工藝中要重點投入合格的設備，以除雜質，有機凈化和萃取工藝穩定運行，以實現環境的可持續發展。相對于傳統的干法，濕法冶煉技術具有能耗低、污染小和低碳環保的特性。

（三）使廢舊塑料獲得新生，閉環管理塑料材料，實現高價值利用

塑料是現代世界的組成部分，應用于生活中的各種領域，特別是用于包裝。然而，廢舊塑料對環境的影響已成為全球關注的話題，扔掉這些塑料也是對原材料的一種浪費。在包裝生產中使用回收材料，從而減少化石燃料的消耗已成為許多國家致力推動的環境和可持續發展戰略。

歐綠保收集廢舊塑料，對其進行分選、處理和提煉，通過生產高質量的原材料使廢舊塑料獲得新的生命。根據進料不同，歐綠保采用不同的加工手段。由高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP）制成的塑料包裝被加工成特定類型的回收物或顆粒，用于生產新的塑料產品。而通常用于瓶子生產的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）則被加工成片狀用于再制造。

歐綠保在香港合資建設了塑新生有限公司，可以處理日常的塑料飲料瓶，避免使用過的PET和HDPE 瓶降級使用，生產成為食品級的可重復利用的塑料粒子，目前是香港規模最大塑料瓶資源化私營工廠。這種廢塑料的閉環資源化重復利用，可以減少石油的使用量，為實現中國減碳目標作出貢獻。

四、結語

隨著工業化、城市化進程加快，我國固體廢物的處理技術和設施發展迅速，生態環境改善也取得了初步的成績。與此同時，一些工業危險廢棄物，如含有金屬鎘的危廢污泥、生活垃圾焚燒后的飛灰，其處置技術并不盡如人意，相關企業和部門必須持續研發新的處理技術，努力提高處理效率、處置質量和經濟效益。城市管理者和環保參與者要堅持環境效益與經濟效益相結合的原則，堅持建立循環經濟發展模式，既要實現垃圾的減量化和無害化，也要實現垃圾處置的資源化，減少對環境的碳排放，實現我國經濟與環境可持續發展的長遠目標。

（作者單位：太原工業學院經濟與管理系）