王加琪,旦增,周文武,朱可針,商曉騰,萬鑫云,鄭旨希
(西藏大學 生態環境學院,西藏 拉薩 850000)
我國經濟在不斷發展的同時,垃圾產量也逐年增加[1]。垃圾的處理處置需要達到減量化、無害化以及資源化的要求。目前城市生活垃圾主要的處理處置方式有衛生填埋、焚燒以及生化處理等方法[2-4]。垃圾處理技術的應用結構隨社會發展情況不斷變化,我國的垃圾處理布局在提升無害化處理總能力的同時,還規劃了垃圾處理的結構優化,不斷推進焚燒處理[5]。
本文利用國家統計局發布的《中國統計年鑒》的“城市生活垃圾清運和處理情況”中相關數據,分析全國范圍的城市生活垃圾處理處置基本情況,對我國八大區域的垃圾處理技術的應用現狀進行對比分析[1]。總體上掌握我國垃圾處理處置技術應用的變化趨勢,為相關管理部門提供借鑒。
生活垃圾的處理處置技術的應用會受多種因素影響,如地理位置、垃圾產量、垃圾組分特性、地方經濟實力及垃圾治理政策等。多年來,我國的城市生活垃圾無害化處理以填埋為主,焚燒和生化處理為輔,但在經濟發展、政策變動等因素下,處理模式逐漸轉變。將我國近十年城市生活垃圾的處理處置基本數據匯總,包括各種無害化處理方式的處理廠/場數量、處理能力、年處理量以及處理率。其中,生活垃圾堆肥無害化處理相關數據自2011 年起不再單獨統計,本文將其歸類為“其他無害化處理方式”,數據從公式“總無害化處理的—衛生填埋—焚燒”中獲取。
圖1 為我國近十年城市生活垃圾無害化處理基本情況,數據包括無害化處理廠/場數量、無害化處理量以及無害化處理率。總體上看,近十年我國垃圾的無害化處理發展迅速。無害化處理廠/場數量、無害化處理量以及無害化處理率均呈增長趨勢,2021 年和2012年相比,處理量增加了70%,數量增加了一倍,處理率接近100%。

圖1 我國近十年無害化處理基本情況[1]
其中,衛生填埋的應用規模呈現平緩上升后加速下降的趨勢,從圖1(a)中可以看到,衛生填埋場的數量從2012 年始緩慢上升,在2018 年達到最高點后開始下降;從圖1(b)中可以看到,衛生填埋的年處理量在2017 年達到最大值后快速下降。焚燒處理方式的應用規模在近十年間呈現加速上升的趨勢,從圖1(a)、圖1(b)可知,焚燒廠的數量、年處理量的變化趨勢為加速上升,分別在2021 年以及2019 年超過衛生填埋。其他無害化處理方式的應用規模始終小于衛生填埋和焚燒,呈現緩慢增長的趨勢,在2013 年達到最低點后上升,2020—2021 年增速最快。綜上所述,我國城市生活垃圾處理在2019 年實現從“衛生填埋為主”向“焚燒為主”的轉變,并且2020 年以來其他無害化處理方式得到了快速的發展。這可能與我國2019 年在地級及以上城市全面啟動垃圾分類工作有關[6-7]。
《中國統計年鑒》中我國區域的一種劃分方法是將我國劃分為東北、北部沿海、東部沿海、南部沿海、黃河中游、長江中游、西南、大西北八個區域[1]。這種方法主要考慮了水系分布、氣候條件等地理因素。其中,將黑龍江、吉林、遼寧劃分為東北區域;北京、天津、山東及河北劃分為北部沿海區域;江蘇、上海、浙江劃分為東部沿海區域;廣東、福建及海南劃分為南部沿海區域;內蒙古、陜西、河南及山西劃分為黃河中游區域;安徽、湖北、湖南及江西劃分為長江中游區域;貴州、重慶、四川、廣西及云南劃分為西南區域;寧夏、青海、甘肅、新疆及西藏劃分為大西北區域。“一方水土養一方人”,不同區域的城市生活垃圾組分特性和產量均有差異,其處理處置技術發展情況不一。
關于八大區域2012—2021 年無害化處理廠/場數量和年無害化處理量的變化情況如圖2 所示。從近十年無害化處理廠/場數量上看(見圖2a),各區域的無害化處理廠/場數量均在增加。北部沿海最多,其次是東部沿海、西南與長江中游,接著是南部沿海與黃河中游,最少的是東北與大西北。其中增速最快的是南部沿海,自2017 年始,其區域內廠/場數快速增加,2021 年超過領先水平的北部沿海,成為無害化處理廠/場數量最多的區域。從年無害化處理量來看(見圖2b),我國各區域的年無害化處理量不斷增加。東部沿海的年無害化處理量處于領先水平;南部沿海、北部沿海、長江中游及西南處于中游水平;黃河中游、東北以及大西北則處于末位。其中,南部沿海的年無害化處理量快速發展,自2017 年始增速加快,2018 年便超過東部沿海,成為年無害化處理量最大的區域。

圖2 八大區域近十年無害化處理基本情況[1]
綜上所述,北部沿海的處理廠/場數最多,年無害化處理量不及東部沿海;東部沿海的處理廠/場數不是最多,年無害化處理量處于領先水平;南部沿海的處理廠/場數和年無害化處理量增速最快,從2017 年加速增長后,2021 年達到全國第一;長江中游以及西南的無害化處理規模均處于中游水平;黃河中游、東部和大西北則處于末位,其中,黃河中游最大,其次是東北,最后是大西北。該變化趨勢符合相關研究結果:地區間城市生活垃圾處理能力的空間差距以東部地區和西部地區之間最大[8]。
近十年各無害化處理方式的處理廠/場數量以及年無害化處理量的變化情況如圖3 所示。從圖3(a)可知,北部沿海的衛生填埋場數量自2017 年逐年減少;焚燒廠數量快速增加;其他無害化處理廠/場數量從2014 年起快速增加,2019 年增速下降。衛生填埋的年處理量增長至2017 年達到最高點后降低;焚燒以及其他無害化處理方式則總體呈增長趨勢,焚燒增速更快。2012—2021 年中焚燒占比從25%增長到81%。2018 年及以后,焚燒的年處理量最高,至2021 年其他無害化處理方式處理量高于衛生填埋。

圖3 八大區域近十年城市生活垃圾各處理方式的應用[1]
從圖3(b)可知,東部沿海衛生填埋場數量在2016 年達到最高點后逐年下降;焚燒廠數量逐年增加,且2019 年增速加快;其他無害化處理廠/場數量在2015—2016 年達到最低點后快速上升。衛生填埋的年處理量增長至2017 年達到最高點后降低;焚燒不斷增長;其他無害化處理方式在2017 年達到最低點后快速上升。2012—2021 年中焚燒占比從48%增長到87%。2013 年及以后,焚燒的年處理量最高,至2021年其他無害化處理方式處理量高于衛生填埋。
從圖3(c)可知,南部沿海衛生填埋場數量在2018—2019 年達到最高點后下降;焚燒廠數量不斷增加且自2017 年起增速加快;其他無害化處理廠/場數量分別在2017 年和2021 年增速加快。衛生填埋的年處理量增長至2018 年達到最高點后降低;焚燒不斷增長;其他無害化處理方式在2013 年達到最低點后總體呈上升趨勢。2012—2021 年中焚燒占比從34%增長到82%。2019 年及以后,焚燒的年處理量最高,其次是衛生填埋,最后是其他無害化處理方式。
從圖3(d)可知,長江中游衛生填埋場數量變化趨勢總體為先增加后減少,自2020 年正式減少;焚燒廠和其他無害化處理廠/場呈指數型增長。衛生填埋的年處理量增長至2017 年達到最高點后降低,焚燒以及其他無害化處理方式則總體呈增長趨勢,焚燒增速更快。2012—2021 年中焚燒占比從18%增長到70%。2019 年及以后,焚燒的年處理量最高,衛生填埋處于輔助地位。
從圖3(f)可知,西南衛生填埋場數量變化趨勢總體為先增加后減少,自2017 年正式減少;焚燒廠和其他無害化處理廠/場穩定增加。衛生填埋的年處理量增長至2016 年達到最高點后降低;焚燒以及其他無害化處理方式則總體呈增長趨勢,焚燒增速更快。2012—2021 年中焚燒占比從16%增長到71%。2019 年及以后,焚燒的年處理量最高,衛生填埋處于輔助地位。
從圖3(e)可知,黃河中游衛生填埋場數量變化趨勢總體為先增加后減少,2020 年達到最高點后減少;焚燒廠穩定增加;其他無害化處理廠/場在2016 年達到最低點后上升。衛生填埋的年處理量增長至2019 年達到最高點后降低,焚燒呈增長趨勢,其他無害化處理方式的變化趨勢為先降低后上升且增速較慢。2012—2021 年中焚燒占比從11%增長到57%。2021 年焚燒的年處理量最高,衛生填埋處于輔助地位。
從圖3(g)可知,東北衛生填埋場數量變化趨勢總體為增加;焚燒廠穩定增加;其他無害化處理廠/場變化趨勢為增加、降低后增加。衛生填埋的年處理量變化趨勢總體呈先增長后降低,2019 年達到最高點;焚燒總體呈增長趨勢,自2019 年加速增長;其他無害化處理方式的變化趨勢較為曲折,總體為先增長后降低。2012—2021 年中焚燒占比從7%增長到51%。2021 年焚燒的年處理量最高,衛生填埋處于輔助地位。
從圖3(h)可知,大西北衛生填埋場數量變化趨勢總體為增加,在2020 年達到最高點后略減少;焚燒廠在2012—2015 年沒有數據,2016 年及以后的總體變化趨勢為增加;其他無害化處理廠/場在2014—2016 年無數據,總體變化趨勢為先降低后增長。衛生填埋的年處理量總體變化趨勢為先增長后降低,在2018 年達到最高點;焚燒在2016 年后呈增長趨勢;其他無害化處理方式的變化趨勢總體為先降低后增長。大西北始終以“衛生填埋為主”,但焚燒占比從2012 年0%增長到2021 年37%。2021 年衛生填埋的年處理量最高,焚燒處于輔助地位。
從近十年的無害化處理廠/場數量變化看,各區域的衛生填埋場數量總體變化趨勢均為先增加后減少,焚燒廠數量不斷增加,其他無害化處理廠/場數量先減少后增加。這主要與我國的相關政策的變化有關,如不斷增強焚燒的處理能力,對生化處理從忽視到逐步推進,實行強制垃圾分類工作等[6]。在近十年的無害化處理量變化的時間線上看,除2012 年除東部沿海外均以衛生填埋為主;2013 年東部沿海第一個達到焚燒年處理量高于衛生填埋年處理量;2013—2017 年,其他七個區域均以衛生填埋為主,其中2016 年大西北才出現焚燒的相關數據;2018 年,北部沿海第二個進行焚燒為主的處理模式;2019 年,南部沿海、長江中游以及西南是形成焚燒為主的第三批區域;2020 年,黃河中游、東北以及大西北依然以衛生填埋為主。
本文從全國和區域兩個層面對我國城市生活垃圾無害化處理基本情況進行統計分析,得到以下結論。
3.1.1 從全國城市生活垃圾的近十年的無害化處理情況來看,我國無害化處理廠/場數量、無害化處理量以及無害化處理率均不斷增長。衛生填埋的應用規模變化呈下降趨勢,焚燒呈快速增長趨勢,其他無害化處理方式呈緩慢增長趨勢。2019 年我國城市生活垃圾的處理轉變為“以焚燒為主”的處理模式。
3.1.2 沿海地區在無害化處理廠/場數以及年無害化處理量上處于八個區域的領先水平,其中南海地區近幾年發展迅速,無害化處理發展至首位;西南、長江中游處于中等水平;黃河中游、東北和大西北則在末位。
3.1.3 在近十年處理量變化的時間線上看,2012 年各區域對垃圾處理主要采用衛生填埋的方式,在后面發展中逐漸側重于焚燒處理。各區域處理模式轉變為焚燒為主的時間點為:2013 年東部沿海,2018 年北部沿海,2019 年南部沿海、長江中游以及西南,2021 年為黃河中游和東北。大西北2016 年才存在焚燒處理的相關數據,近十年的垃圾處理依然以衛生填埋為主,但焚燒占比逐年增加。
3.1.4 沿海地區的其他無害化處理方式發展規模較大。2021 年東部沿海的其他無害化處理廠/場數是衛生填埋場數量的2 倍,南部沿海超過了1.5 倍,北部沿海則接近1 倍;東部沿海和北部沿海的其他無害化處理方式的年處理量均超過衛生填埋。
垃圾的末端處理是垃圾管理體系中的最后一個并且至關重要的環節,末端處理階段的污染控制需要有關管理部門的大力監管。目前焚燒處理的應用占比越來越高,其處理產物含有二惡英和大量重金屬等有毒物質,保證嚴格的污染控制可防止對環境的二次污染。在倡導低碳減排的今天,除了研發可廣泛應用的處理效率更高的處理技術,開發更加綠色、清潔、低碳的垃圾處理技術也尤為必要[9]。未來城市生活垃圾的處理處置結構將會向更加綜合的方向發展,如綜合分選和堆肥、厭氧發酵以及焚燒相結合,在保證垃圾的高處置率的基礎上,提高資源利用率和資源回收率[10]。