农业部规划设计研究院经过前期的大量实验室研究,优化了农业固体废弃物(畜禽粪便、有机生活垃圾、秸秆)好氧发酵工艺,为农业有机固体废弃物好氧发酵示范工程提供了可供参考的重要工艺参数。该工程采用强制通风好氧堆肥工艺,主要技术路线如下图所示:
工业固体废弃物是指在工业生产中排入环境的粉尘、废渣及各种其他废物。随着工业经济的发展,工业废物的数量日益增加。呈现出种类繁多、数量庞大、成分复杂的特点。工业固体废弃物主要来源于工业生产的环节。石油化工、矿业、建筑材料、冶金工业这几个行业发展迅速,也为城市经济建设带来了丰富的资源。但由于其缺乏有效的治理,这些行业产生的废渣、粉尘、废金属、化学品等固体废弃物给城市生态环境造成了破坏。
1.工业固体废弃物对自然环境的影响。毫无疑问,工业固体废弃物对自然环境的破坏相当大。首先,工业固体废弃物长期暴露在空气中,其有害的成分经过雨淋、日晒、风化侵入土壤,破坏土壤内部酸碱平衡,害微生物。其次,在工业生产中,固体废弃物排入河流中,特别是废化学药品和含有金属元素的废渣,其流入河水中会被动植物吸收,影响水生生物的生存环境。最后,工业固体废弃物滞留在空气中,通过一些化学反应,其有害成分挥发,造成空气污染。而且粉尘在风的作用下直接进入空气中也会影响空气质量。有相关的实证研究表明,我国工业水污染与固体废弃物污染存在一定相关关系、而工业大气污染与固体废弃物污染都存在显著的典型相关关系。特别是粉煤灰、炉渣等与大气污染物有很强的相关性。
2.工业固体废弃物资源化所产生的社会效益。工业固体废弃物对环境的污染对社会具有破坏性,近年来,我国工业固体废弃物的资源化不仅产生了一定的环境效益和经济效益,也产生了巨大的社会效益。具体表现为全国各地通过公众的参与、企业和政府的引导进行了工业固体废弃物资源化的时间。地方民众积极参与到固体废弃物污染的治理中。比如,无锡市通过环保公司和环保组织共同联手,组建了工业额固体废弃物安全处置公司,开始无害化处置各类工业危险、医疗废物。天津市建立了部级生态工业示范园区,将整个工业体系作为资源循环利用,使原来无法处置的废物变成了资源。另外,工业固体废物资源化是对循环经济理论和可持续发展理论的又一次实践,是一种创新和突破,是对全社会环保意识的升华,使更多人参与到生态环境的保护中来。因此,政府的引导、企业的、民众的参与使工业固体废弃物资源化产生了很好的社会效益。
进入21世纪中叶,我国经济发展逐渐放慢脚步,进入平稳缓速发展期,特别是当下时期,经济发展遇到瓶颈,环境保护和经济的协调发展引起社会的关注,政府提出了宏观政策,旨在引导民众积极参与到环保中。在工业方面,我国的工业企业引起的污染已相当严重,造成了巨大的环境破坏。但随着我国技术等各方面的进步,对工业污染的治理已取得一定成果。同时,我国工业固体废物的治理理念已有所改变,从治理污染到变废为宝,发展循环经济,提出了工业固体废物再生利用和资源化的观念方法,使我国工业经济发展得到了很大的提升。那么,在未来,我国工业固体废物资源化的进一步发展还具有相当大的潜。
1.工业固体废弃物资源化对资源环境理论创新的展望。资源环境科学是一门从生态观点出发,将资源的合理利用和环境保护运用到生产和环境建设领域的综合性学科。资源环境经济学是研究环境保护与经济发展的相互关系,探索其内在规律并使经济活动取得最大效益的经济理论。
工业革命已来,能源的大量使用造成了资源的严重浪费,早期的低端技术使许多稀缺资源经过工业生产直接变成了低品位的废物,不仅污染环境而且浪费了资源。因此,国际社会进行了相关研究,旨在促进环境和经济的协调发展,逐渐形成了一整套的理论体系,即环境资源理论。1983年,相关专家对环境核算范围进行了规范,并提出了具体三个方面的核算范围:自然资源的枯竭、环境自然状态的保护、污染及其控制。从资源环境理论角度对环境污染理论的范围进行了研究和界定。随着理论界对资源环境理论研究的进一步发展,从不同角度对环境价值的构成进行了分析。
环境资源理论系统地阐述了生态环境与资源的概念、构成、价值体系、评估方法等,为环境保护和资源节约提供了科学的理论基础,也为进一步研究资源环境指引了方向。工业固体废弃物资源化的实践体现了资源环境科学的理论和指导方法,是环境资源理论在实际社会经济中的运用。工业固体废物的再生利用强调资源的循环利用,即资源的再生,是对环境资源理论的创新。首先,在环境核算范围上,可以进一步扩大到环境资源的再生,体现资源的不断循环利用。其次,在总价值构成上,其综合体现了物质的使用价值、选择价值和非使用价值。在使用价值上,将工业固体废物变废为宝,重新投入工业生产,能满足工业企业的资源需求。在选择价值上,将本想扔弃的资源重新利用,用在当前和未来的经济发展中,充分延长了资源使用的时间。在非使用价值上,把废物资源化后,重新利用的资源留给当代人使用,更多的资源留给后代人使用,从另一个全新的角度诠释了非使用价值。因此,工业固体废物资源化有综合的价值意义。最后,在整个环境资源的理论体系方面,工业固体废物资源化是对资源再生理论的实践补充和说明。资源再生理论从能源再生和物质再生两个大的方面进行了理论阐述,而在现实的经济社会中,能源的再生相比物质的再生更广为人知,比如太阳能、风能、地热能等等。具体到工业固体废物上,废物的再生还没有在实践中被人们熟知。因此,工业固体废物资源化是对资源再生理论的推广和突破。
2.工业固体废弃物资源化对发展可持续经济的展望。要实现可持续发展,就必须改变传统的经济与环境二元化的发展模式,建立经济与环境一体化的生态经济模式。具体来说,包括生产过程的生态化,经济运行的生态化,消费方式的生态化,其强调从始端到终端的生态化发展。那么,未来我国工业经济发展模式的转变充分体现了可持续发展的生态模式。首先,在生产环节,清洁生产模式的推广,运用少毒或无毒的原材料,采用先进的技术和生产工艺,实现了工业生产的无污染和零排放,从源头控制污染和废物的排出,体现了生产过程的生态化。其次,在工业经济运行环节,将固体废物回收利用或再生利用,采用工业生态园区模式和产业化发展,将固体废物重新处置后变为企业的原材料或其他行业的产品,在经济运行过程中节约了资源,减少了企业的生产成本,发展工业循环经济。最后,在消费方式上,政府提倡全社会实行低碳生活,污染产品,使用绿色清洁产品,从终端控制了工业有害产品的生产。所以,总的来说,工业固体废弃物资源化充分诠释了可持续发展模式,实现了理论与实践的结合,有效的促进了可持续经济的发展。
总的来说,工业固体废物的综合利用将环境资源理论上升到了一个新的高度,更加符合当前社会经济发展的需要,更能体现环境资源理论对经济发展的指导作用,也鼓励了更多的人才投入到环境资源理论的研究中去,发现新的领域,创新出更多的能带来社会生活变革的思想和方法。
目前,中国已超过美国成为全球最大的城市固体废弃物(MSW)和工业固体废弃物生成地。2009年,我国城市固体废弃物和工业固体废弃物的产生量分别达到1.57亿吨和20.3亿吨。分析废弃物的温室气体排放趋势,计算其所占排放总量的比重,对我国掌握各类排放源的排放态势,设计相关领域的减排路径具有重要意义。然而,关于我国废弃物温室气体排放的相关研究成果很少。其中,杜吴鹏(2006)、高庆先等(2006)利用《IPCC1996年指南》给出的质量平衡法,测算出1994-2004年我国城市固体废弃物填埋处理所产生的甲烷排放量。但最新的《IPCC2006年指南》却建议在计算废弃物的甲烷排放时,尽量不要采用质量平衡方法,而鼓励使用一阶衰减法(FOD)。相比质量平衡法,一阶衰减法估算的年度排放数值更加精确。本文根据《IPCC2006年指南》提供的参考方法,对我国废弃物的温室气体排放进行系统的定量分析,并对2010-2050年的排放趋势做出预测,估算废弃物温室气体排放峰值及其出现时间。在此基础之上,通过国际比较,提出减少废弃物温室气体排放的政策建议,为我国制定废弃物部门的减排路径提供依据。②
《IPCC2006年指南》推荐使用一阶衰减法计算固体废弃物填埋处理产生的甲烷。此方法假设,在甲烷和二氧化碳形成的数十年里,废弃物中的可降解有机成分可降解有机碳(DOC)衰减较慢。如果条件恒定,甲烷产生率完全取决于废弃物的含碳量。因此,在填埋之后的最初若干年内,处置场沉积的废弃物所产生的甲烷排放量最高,随着废弃物中可降解有机碳逐渐被细菌消耗,其排放量将趋于下降。一阶衰减法要求先计算被填埋处理的废弃物中可分解可降解有机碳(DDOCm)的数量。作为有机碳的一部分,DDOCm是指在厌氧条件下填埋处理时降解的那部分碳。源自废弃物填埋处置的DDOCm为:
编制固体废弃物生成的数据是估算其排放温室气体的起点。在编制过程中,由于经济发展水平、产业结构、废弃物管理法规以及生活方式不同,各国固体废弃物的产生率和成分也不尽相同。《IPCC2006年指南》将填埋处置的固体废弃物分为三类:城市固体废弃物(MSW)、污泥和工业废弃物。然而,在我国,由于处置方式相对单一落后,农村废弃物排放也不可忽视。同时,鉴于污泥占填埋处置废弃物的比重较小,且我国可查污泥的统计数据较短,在此不做估算。因此,本文重点测算城市固体废弃物、农村固体废弃物与工业固体废物三项指标。
如前所述,给定一期固体废弃物在填埋后,甲烷会随着有机物质的分解陆续排放,其排放过程将是长期的。假定值为1的废弃物在第0期被填埋,通过对其一阶衰减过程进行数值模拟可发现,第二期时废弃物的甲烷排放量最高,此后逐渐减少,至第50期时甲烷排放量已基本为零。相比固体废弃物填埋量,废弃物产生的温室气体排放量(折合为碳排放)存在一定的滞后。当废弃物填埋量达到峰值时,其产生的碳排放量将会延后若干年才能达到峰值。因此,为使计算结果更加准确可信,一阶衰减法需要收集或估算废弃物的历史处置数据,采用至少50年的处置数据为佳(见图1)。
本文使用我国历年城市生活垃圾清运量代表城市固体废弃物生成量。由于该指标自1980年才有可查数据,为了获得50年以上的数据,需对未来一段时期城市生活垃圾清运量进行预测。城市垃圾生成(清运量)主要受人口、城市化率、经济发展水平以及垃圾处理技术等因素的影响,因此,选取城市人口、城市化率、人均GDP、生活垃圾排放强度(生活垃圾清运量/GDP)作为相应的自变量,预测采用多元线性回归方法,计量回归结果如下:
为预测2010-2050年城市生活垃圾清运(排放)量,需设定方程(5)中各变量2010-2050年的变化情景(见表1)。
据上述对各变量的情景设定进行预测,结果显示,到2050年,我国城市生活垃圾清运(排放量)仍不会出现峰值(见图2)。这表明,城市化进程加快,城市人口增多及居民生活水平提高将导致城市生活垃圾生成量不断上升。
采用历年粮食产量数据替代秸秆类农作物产量数据,即可计算出1980-2009年农村固体废弃物排放量。
为了预估2010-2050年农村固体废弃物排放,需要对未来我国粮食产量进行预测。刘江(2000)参照中等发达国家的消费结构预测出我国未来50年的人均粮食需求。在刘江给出的整数年节点预测基础上,利用matlab对其进行样条函数插值模拟,可得出其他年份人均粮食需求量。结果显示,2050年,我国人均粮食需求量将达到430公斤,比2005年增长9.4%。由此,利用前文对未来人口的预测结果,则可估算出2010-2050年我国粮食需求量。假定未来我国能保持粮食基本自给,则可近似将粮食需求量等于粮食生产量。④在此基础上,测算我国农村固体废弃物的产生量。从图3可以看出,未来我 国农业的固体废弃物产生量将呈上升趋势,但上升速度趋缓。一方面,居民生活水平提升将推高粮食需求量;另一方面,由于我国总人口增速下降,并较有可能在2050年之前迎来人口拐点(UN,2009;杜鹏等,2005;陈卫,2006),这在一定程度上抑制粮食总需求量。
自1980年以来,工业固体废物一直是我国固体废弃物的最大来源。2009年,我国工业固废产生量达到203943万吨,而城市生活垃圾清运量仅为15734万吨,前者约为后者的12倍。该指标的统计同样也始于1980年,因此,为获得50年以上的数据,需对未来工业固体废物产生量进行预测。预测同样采用多元线性回归的方法,选取总人口、人均GDP、工业固体废物产生强度(工业总体废物产生量/工业总产值指数)等影响工业固体废物生成的主要因素作为自变量,计量回归结果如下:
利用回归方程,通过设立各自变量2010-2050年增长情景模式(设定依据参照上文)(见表2),即可对2010-2050年工业固体废物产生量进行预测。预测结果显示,我国工业固体废物产生量将在2025年达到峰值,峰值额约为22亿吨,随后将逐步下降(见图4)。
目前,各国仅对无法回收再利用的废弃物采取填埋等处置手段,而且只有这部分的工业固废才会排放甲烷等温室气体。随着回收利用技术推广应用,工业固废回收利用比重不断提高,美国、日本、德国等发达国家工业固体废物利用率均已接近100%,促使工业固废温室气体排放显著下降。为缓解日益增大的环境和资源压力,近年来我国工业固体废物再利用力度加大,工业固废综合利用率已由1990年的29.3%上升至2010年的69%.其中“十一五”时期工业固废综合利用率提高13.2个百分点。但与发达国家相比,我国固体废物处理技术和综合利用水平仍存在一定差距,减量化、无害化、稳定化、资源化程度偏低,尚有较大的提升空间。与“十一五规划”不同,“十二五规划”中并未设置工业固废综合利用率目标,但2011年工业与信息化部了《关于开展工业固体废物综合利用基地建设试点工作的通知》,要求到“十二五”期末,试点地区工业固废综合利用率在2010年基础上提高1012个百分点。假定“十二五”期末,试点地区如期完成该任务,则届时试点地区工业固废综合利用率将达到79%81%。由此,假设2015年全国工业固废综合利用率为75%,2050年工业固废综合利用率接近发达工业国的水平,为95%,同样采用matlab对其进行样条函数插值模拟,可得出2010-2050年我国工业固废综合利用率数值(见图5)。在此基础上,计算出1980-2050年未被利用的工业固体废物(即按填埋处理的工业固体废物)数量(见图6)⑤。结果显示,2010-2050年我国按填埋处理的工业固体废物数量明显下降。这一趋势符合加快转变发展方式的目标方向,也是随着产业转型升级工业固体综合利用率逐步提高的结果。
在获得1980-2050年城市固体废弃物、农村固体废弃物与工业固体废物填埋处置相关数据后,即可使用一阶衰减法分别计算出其排放的甲烷。计算步骤如下:①利用T年排放的固体废弃物数据,计算出当年产生出的可降解有机碳(DDOCm)。②计算T年年终时固体废弃物处置中所累积的DDOCm。③计算T年固体废弃物处置中所分解的DDOCm。④计算可分解材料所产生的甲烷。
使用一阶衰减法时,需要对相关参数进行校准。《IPCC2006年指南》鼓励通过开展废弃物产生研究、SWDS场所抽样调查及结合国内可降解有机碳分析,获取特定国家参数值。然而,由于调研条件限制,中国特定参数值尚难以获得。在这种情况下,本文借鉴《IPCC2006年指南》中给出的缺省参数值,测算甲烷排放量。其中,城市和农村固体废弃物的可降解有机碳(DOC)值为0.14,可降解有机碳的比重()值为0.5,甲烷修正因子(MCF)为0.71,产生的垃圾填埋气体中甲烷的比重(F)值为0.5,氧化因子(OX)值为0。而对于工业固体废物,DOC值为0.15,值为0.5,MCF值为0.72,F值为0.5,OX值为0。
由于半衰期的反应常量(k)值受气候影响较大,该数值在降雨量少的干地区与雨量丰沛的湿地区之间存在较大差异,而我国幅员辽阔、各地区气候和降雨量差别较大,直接影响反应常量的取值。因此,本文以年均降水量800毫米作为划分标准,将我国31个省市区划分为干地区与湿地区,从而对参数k进行校准,以改进预测结果(见表3)。同时,依据1980-2009年各省市区的GDP水平,测算各年干地区与湿地区参数权重,由此分别加权计算出我国城市、工业固体废弃物在半衰期中的反应常量k值。同样,利用1980-2009年各省市粮食年产量,加权测算出我国农业固体废弃物在半衰期中的反应常量k值。
利用校准后的参数,分别求出各年城市、农村、工业固体废弃物甲烷排放量,加总得出废弃物甲烷排放总量,进而换算成废弃物碳排放总量(见表4)⑥。结果显示,1981-2009年,我国固体废弃物碳排放处于快速上升态势,2009年碳排放量达2788.27万吨。但固体废弃物排放占全国碳排放总量比重在达到2001年2.34%的高点之后,下降较快,2009年这一比值降至1.4%。主要原因在于:一方面,20世纪头10年这一轮工业和经济高增长导致能源、工业生产过程等主要排放源的排放增长相对更快,占排放总量的比重上升幅度更大;另一方面,这也是我国废弃物处置水平提高的结果。继续推算未来固体废弃物的碳排放量发现,我国固体废弃物产生的碳排放将于2024年达到峰值,峰值量为3323.6万吨,随后排放量将呈下降趋势,所占全国碳排放总量比重进一步下降,届时为1.1%(见图7)⑦。
过去20年中,主要发达国家废弃物温室气体排放占其排放总量的比重均有较大幅度下降。1990-2009年,美国、澳大利亚、日本在碳排放总量出现不同程度增长的情况下,其废弃物的碳排放仍有明显下降,而同期欧盟(15国)废弃物碳排放下降也远远超过其排放总量的下降幅度(见表5)。产业升级转移、废弃物处理技术进步、工业清洁生产和循环经济的推广以及居民生活垃圾规范化管理是导致发达国家废弃物温室气体排放下降的主要原因。目前,欧美国家废弃物收集、 回收、处理、加工及销售的规模化、产业化水平不断提高,并已形成较为成熟的商业模式。固体废弃物处理公司一般包括废弃物回收中心、垃圾填埋场、有机废弃物堆肥场等在内的一整套处理设施,而居民和商业机构交纳的废弃物处理费以及回收产品和副产品销售则是其收益的主要来源。回收率提高减少了温室气体排放,缓解水体污染,降低对填埋场和焚烧炉的需求,并提供工业原材料,节约能源,增加就业机会。目前,发达国家不仅废弃物处置技术领先,而且还建立了较为科学完善的废弃物管理体系,其核心内容在于设置合理的废弃物管理分级制度。处置废弃物时首先在生产过程中减少废弃物排放,其次为废弃物回用及循环利用,再次为废弃物再生处理(如堆肥和厌氧消化),最后才为填埋处理。通过在源头对可循环利用物质进行分离,可减少废弃物产生量,提高废弃物回用量。
与发达国家相比,我国人均GDP和城市化率较低,人均固体废弃物日产量约为0.75公斤/人/天,仍处于较低水平,而日本、卢森堡、美国等发达国家人均固体废弃物日产量分别达到1.2、1.75、2.1公斤/人/天(世界银行,2005)。然而,由于人口基数大,我国废弃物生成总量仍较大,而且随着人均收入不断提高,工业化和城市化进程加快,我国废弃物生成量特别是城市固体废弃物产量呈快速上升趋势,废弃物的温室气体排放增加,环境影响增大。与发达国家废弃物温室气体排放已出现下降的趋势不同,我国废弃物碳排放到2024年才能达到峰值。到2050年,我国废弃物碳排放与峰值时水平相比下降约10%,与美国、日本1990-2005年变化情况相近,这是由我国经济发展和工业化的阶段性特征决定的。相对于城市固体废弃物,由于我国粮食需求逐步稳定,农村固体废弃物生成量增速趋缓,而在经历了21世纪头10年这一轮工业高增长中生成规模快速扩大后,工业固体废弃物将随着综合利用率逐步提高,处置量会明显下降。同时,本文的预测结果显示,我国废弃物碳排放峰值出现时间要早于碳排放总量的达峰时间,这主要是由于废弃物的碳排放占排放总量的比重相对较小,而能源、工业生产工程、交通等温室气体排放的主要部门面临的减排压力更为突出。⑧
近年来,随着节能减排力度不断加大,我国废弃物处理技术取得显著进步。多数大型城市积极推进垃圾卫生填埋,并以此作为废弃物的主要处理方法。尽管如此,与国外先进的废弃物处置产业化体系相比,我国相关领域在规模、技术和管理体制等方面仍存在较大差距。目前,我国废弃物管理缺少系统、可靠的废弃物产量和处理成本数据,导致政策制定依据不足。同时,居民废弃物处置仍以市政市容管理部门为主导,回收处理效率低,收费难以弥补成本,主要依靠财政支持。而相关部门职责划分不清,建设部和环境保护部均有管理职权,重复监管问题突出。另外,由于废弃物处置市场化经营的商业参与规则不健全,私营部门参与度较低,难以通过市场竞争提高废弃物处置的运营效率。从发达国家的经验来看,废弃物处置技术已比较成熟,并能够产生温室气体减排和减少环境损害的双重效应。在加速工业化和城市化条件下,我国固体废弃物处理有较大的改善潜力。为此,应借鉴发达国家的经验和方式,结合我国废弃物产生及其温室气体排放趋势,加快发展废弃物处置及相关行业,减少废弃物温室气体排放。
一是作为废弃物的主要排放来源,我国工业固废减排潜力较大,工业是废弃物减排的重点领域。因此,应加快传统产业技术改造,淘汰落后产能,大力发展战略性新兴产业,积极推进清洁生产和循环经济,配合资源税改革和环境税试点,加大废弃物处置技术研发投入和推广应用,提高工业生产效率和资源利用率,通过产业升级,从源头上减少工业固废排放。上文的预测结果显示,2010-2030年,我国工业固废综合利用率提高相对较快,应在这一时期加大工业固废综合利用的投入力度,缩减工业固废填埋处置的规模,力争提前达到废弃物碳排放峰值。二是目前我国农村废弃物管理制度建设滞后,投入严重不足,处置方式单一,回收利用率较低。农民收入水平提高和消费升级将改变未来农村废弃物的构成,使得这部分废弃物的处置压力进一步加大。今后,要高度重视农村废弃物处理,结合新农村建设,加强农村废弃物回收以及村镇垃圾收集、污水处理等废弃物处置的基础设施建设,引导农民转变观念,改善生产生活方式,提高秸秆类农副产品以及农村生活垃圾的综合利用率,在为农民创造一定收益的同时,减少环境损害,降低农村温室气体排放。三是现阶段我国废弃物处理仍以简单填埋为主,尚缺乏科学的废弃物分类层级和处置模式。如何建立适合中国产业结构和居民生活方式的分级管理制度是改善废弃物处置效果的关键。废弃物分级管理制度设计应由末端处置转向源头管理,减少转运和处置量,延长填埋场使用时间,通过技术和制度创新降低废弃物处置成本。在分级制度中,对于不能减量或重复使用的二级原料(如纸和金属)应进行重点循环利用,而对无法循环利用的废弃物则需加强再生处理,如采取微生物分解(堆肥或厌氧消化)等方式处置。同时,我国固体废弃物管理法规尚不完善,致使各地政府部门缺少可参照的统一标准,废弃物管理较为混乱。为此,应加快立法进程,明确各部门职责,加强区域间合作和跨部门协调,充分发挥市场机制,鼓励民营企业参与废弃物商业化综合利用,建立可持续的废弃物管理政策法规体系。此外,由于垃圾填埋过程中处置不当,致使填埋场周边土地污染严重,“棕地”现象日益增多。据世界银行统计,中国目前至少有5000块“棕地”,清理这些“棕地”的成本远高于废弃物填埋的收益。另一个值得注意的现象是,近年来焚烧处理废弃物方式在我国发展较快,但由于焚烧温度较低,废弃物焚烧过程中会产生二恶英等有害物质。因此,应加强废弃物处置技术创新投入力度,开发多元化处置技术和模式。如对大中城市周边水泥厂进行技术改造,将城市污水处理厂的淤泥等部分废弃物直接作为水泥厂原料进行高温处置。实现温室气体减排的同时,减少废弃物处置的环境影响。
①按照IPCC分类,温室气体排放源主要有六个部门,分别为:能源生产利用、农业、工业生产过程、废弃物、溶剂使用及其他。
②由于经济发展水平、生活习惯和自然地理条件不同,各个国家和地区废弃物的处置 方式存在较大差异。美国、意大利、英国等以卫生填埋为主,日本、丹麦、荷兰、瑞士则以焚烧为主,而芬兰、比利时堆肥处理所占比重较大。目前,中国固体废弃物处理主要采取填埋方式,而且是以简易填埋处理为主(杜吴鹏等,2006)。据IPCC估计,我国约97%的城市固体废弃物按填埋处理,焚烧和堆肥处理分别约占2%和1%。因此,在测算我国废弃物部门碳排放时,本文主要测算固体废弃物填埋处理所产生的排放。
③由于我国农作物主要由秸秆类作物构成,非秸秆类作物所占比重较小,为便于预测未来农业副产物的产量,本文暂不考虑非秸秆类作物的排放。另外,受数据来源限制,本文未将农村生活垃圾计入农村固体废弃物之中,但可以预见,随着农民收入水平提高和消费结构变化,我国农村生活垃圾生成量也将逐步增加。
④2004年以来,我国粮食连续6年增产,2009年粮食总产量达到10616亿斤,比2003年增产2002亿斤,粮食自给率保持在95%以上。尽管近两年来粮食进口量不断增加,但所占比重仍较小。同时,政府一直高度重视粮食安全问题,因此,可预计今后粮食生产与消费仍将基本处于平衡状态。
⑤由于1980-1989年工业固废综合利用率没用统计数据,这一时期的数据按年均利用率25%估算。
一般情况下,固体废弃物的处理流程是:首先,对固体废弃物进行压实、粉碎、分选和脱水等处理,便于进一步进行处理;然后,使用固化基材将固体废弃物包装好,以降低对对环境的污染,便于运输和下一步处理;第三步是,采用高温高热来破坏固体废弃物原因的结构,以进行综合利用,达到减容和无害化目的。一般高温高热和热能处理的方法有烧结、有氧焚化、湿式氧化、无氧热解和热能利用等;最后,将处理过后的固体废弃物按照生物、物理和化学三种形式进行终极处理,以有效处理固体废弃物,降低环境污染程度。根据固体废弃物的性质和处理方式不同,具体的处理工艺包括焚烧、填埋、降解堆肥和综合处理四种,以将固体废弃物尽可能处理妥当。焚烧主要是将生活垃圾、医疗垃圾和部分工业垃圾等进行打包,然后进行集体焚烧,焚烧时产生的电和热能可以进行再次利用,即垃圾焚烧供热技术和垃圾焚烧发电技术。固体废弃物填埋一般是针对无法减量化处理或需要特殊处理的拦击,择在人烟稀少、土壤利用较少的地方进行,并且,填埋时产生的沼气可进行再次利用。
即先对固体废弃物进行防渗漏和渗滤液处理,然后通过生物反应器收集固体废弃物填埋后产生的气体,最后用于发电或者供热,以进行资源的再次利用。降解堆肥是用于有机成分较高的固体废弃物,首先将固体废弃通过微生物进行处理,机厌氧生物气化技术,然后根据生产需求进行堆肥,即传统好氧堆肥技术,以对固体废弃物进行再次利用,最后通过机械生物处理,产生再生肥料用于植物种植、花草生长等,即高温干燥处理技术,使固体废弃物的处理技术得到不断创新。采用综合处理工艺是为了尽可能将固体废弃物的再次利用效率提高,通过集中处理工艺的连续处理,以达到保护环境、促进生态系统平衡发展的目的,是未来有关固体废弃物的企业环保发展的主要方向。
随着我国经济不断发展,在对固体废弃物进行综合处理的基础上,对焚烧、填埋和堆肥等技术进行更深层的创新,以适应我国GDP增长需求,实现城市生活垃圾资源化、减量化和无害化发展。目前,我国处理固体废弃物的效率已经达到90%以上,焚烧发电厂已经超过225座,因此,有关固体废弃物的企业环保发展有着广阔的前景。为了促进我国经济可持续发展,有关固体废弃物的企业环保发展战略是:根据国家相关政策,坚持环保和节能发展战略,以固体废弃物处理为企业发展核心业务、注重引进;以专业化服务为发展杠杆,从企业发展规模、经济效益、当期收益和长期效益等方面进行全方位规划,不断收购和控股固体废弃物处理中心,同时新建固体废弃物处理发电中心,以提高企业市场竞争力;加强专业技术人员培训,引进先进技术和设备,健全企业管理体系,规范全体工作人员日常行为,以提高企业服务水平,为社会做出更大贡献,促进企业可持续发展,向着大型环境综合服务企业发展。在实践过程中,有关固体废弃物的企业环保发展,需要以城市生活垃圾、危险废弃物和医疗废弃物为重要处理对象,以并购同行和发展新的项目为经营模式,以创新技术、培养一流专业团队为企业发展品牌,积极拓展经营渠道,不断改善生态环境,提高固体废弃物处理技术水平,为我国环保事业建设和固体废弃物配套处理服务发挥积极作用,给人们生活水平不断提高提供有力支持。
经济迅猛发展的今天,固体废弃物的数量日益增加,人们在实践生产、生活的过程中,由于缺乏技术上的硬性支持以及生产的原料和工艺水平差异,导致了固体废弃物的种类千差万别等因素。在受到诸如技术条件与生产成本的限制,将一些固体废弃物选择丢弃;固体废弃物引发的环境问题在原材料角度看,已经上升到了如何合理利用生产资源的层面。
在农业固体废弃物中主要有秸秆及工厂化养殖场所产生的牲畜粪便等。这些固体废弃物的排放量大且分散,若得不到合理运用将会对农业产生环境不同程度危害[1]。因此,如何做好资源的处理成为备受关注的问题,农业固体废弃物的分类复杂,有些废弃物中重金属含量超标、病原微生物多,对土壤的稳定性产生不良影响,垃圾如果为进行严格的处理将会导致许多病菌被带入土壤呈扩散性传播,危害极大。
污水的排放是造成环境污染最大的因素,固体废弃物中的污染物大量的排放到江河,造成水系的污染逐渐加重。许多固体废弃物中含有大量的磷、钾等元素,加之大量的有机物使得我国的水体污染问题难以解决,其中“赤潮”就是典型的水污染。
固体废弃物中有化学类废弃物,暴露在空气当中,与氧气接触后发生化学反应,使空气质量严重下降。在我国,工业越发达地区空气质量越差,其中粉煤灰是主要的空气污染物之一,主要源于一些以煤为主要原料的电厂车间,受大风天气的影响,粉尘被带到空中,不仅仅对空气产生不良影响更危害到人的身体健康[3]。另外还有二氧化硫、二氧化碳等气体也都不同程度的污染大气。
我国于20世纪80年代初期开始推行固体废弃物资源化技术,并于20世纪80年代中期提出了“资源化、无害化和减量化”这一控制固体废弃物污染的技术政策,再后来的发展中又提出了“循环经济”的发展理念。我国在固体废弃物的处理上一直都是以“三化”为目的展开。长远的角度考虑要积极地引进国外先进技术,在废弃物的减量化方面一定要做到技术升级和工艺革新。在无害化的处理中要根据所产生的废弃物中各自的性质来进行处理,使之达到不损害人体健康不污染环境的要求。在资源化中要充分地运用技术来使之重复利用率提高到最优水平。
生产的工艺水平是直接影响固体废弃物种类和生成量的重要因素之一,现如今我国的生产工艺水平已经有了很大的提高,技术水平取得了很大的进步。要想全面地推进生产工艺水平的提高就要使我国企业的生产设备尽早的更新换代,改进老企业的设备,将生产工艺进行革新。将产品的原料进行多层次多链条的发展使用,当一款产品生产出来以后,其在使用后所产生的固体废物回收加以一定的加工使之可以进行二次利用,以此类推进行多次循环利用亩最大化的提高产品的利用效率。
不断的革新固体废弃物的利用方式,朝多元化的方向发展,综合利用生产中所产生的固体废物,采取科学地回收处理措施使之所产生的环境问题转变为经济增长的利器。生活当中可以优先把生活中的固体废物分类进行回收,例如,玻璃的分为一类、钢铁分为一类、塑料制品分为另一类,如此分拣加以回收利用,对一些不能够合理进行回收的废弃物进行高温处理使之转化成可以用于农业或者畜牧业使用的有机肥。
严格的执行固体废弃物的排放与回收利用,不仅对社会的健康发展有重要的作用,更是对农业的标准化、健康化的发展有着深远意义。积极处理固体废弃物对农业的发展所带来的影响是个动态过程,问题的解决并不是一蹴而就的,但在这条路的发展上要时刻保持警惕,及时发现问题并加以解决,唯有如此才能真正做到可持续发展。
改革开放以来,我国社会经济高速发展、城市化进程不断加快,人民生活水平显著提高。与城市快速发展、人民生活物质文明化的不断增长相对应的是固体废物产生量的快速增加,城市固体废弃物污染越来越严重,已逐渐成为严重的城市问题,解决城市固体废物已到了刻不容缓的时刻。
工业固体废弃物主要来源于工业部门生产活动过程中产生的废弃物。主要包括煤炭工业生产的煤矸石;供热系统锅炉以及电厂产生的粉煤灰和炉渣;冶金工业产生的钢渣、高炉渣、有色金属冶金渣和赤泥等;化学工业生产过程中产生的电石渣、石膏、碱渣等硫铁矿渣;金属矿石开采后产生的尾矿和废石等。工业废弃物特点是成分复杂,体积量大,并且大多含有有毒成分,对环境污染大,对人的身体危害严重。主要来源于工业生产中排入环境的废渣、粉尘和其他废弃物。
生活垃圾是指人们日常生活过程中所产生的固体废弃物。生活垃圾又可以分为农村生活垃圾和城市生活垃圾两种。生活垃圾的成分主要有金属、厨余垃圾、废弃包装用品、废旧电池等。其主要成分受生活水平、生活习惯、气候等影响较大。
危险固体废弃物通常指被国家危险废弃物鉴别标准和鉴别方法认定为具有危害性的废物。它主要来自于工业固体废弃物,城市生活垃圾、医疗垃圾、残余农药等。若等不到妥善处理将会严重的污染环境并威胁人的安全。其特点是具有毒性、传染性、放射性等。
我国城市固体废弃物具有产生源分布广泛、对生态环境和人体健康危害很大、种类繁多、性质复杂、被抛弃后不易找到所有者等特点。随着我国城市经济的高速发展和城市化水平不断加快,城市固体废弃物问题变得日益突出,且产生量远大于处理能力.致使我国城市垃圾历史累计积存量高,侵占土地面积多,约有2/3的城市处于垃圾包围之中,且有1/4的城市已无适合场所堆放垃圾。
固体废物不像废气、废水那样到处迁移和扩散,必须占有大量的土地。城市固体废物侵占土地的现象日趋严重,我国现在堆积的工业固体废物有60亿吨,生活垃圾有5亿吨,估计每年有1000万吨固体废物无法处理而堆积在城郊或公路两旁,几万公顷的土地被它们侵吞。
土壤是植物赖以生存的基础。长期使用带有碎砖瓦砾的“垃圾肥”,土壤就严重“渣化”;未经处理的有害废物在土壤中风化、淋溶后,就渗入土壤,死土壤微生物,破坏土壤的腐蚀分解能力,导致土壤质量下降;带有病菌、寄生虫卵的粪便施入农田,一些根茎类蔬菜、瓜果就把土壤中的病菌、寄生虫卵吸进或带入体内,人们食用后就会患病。
许多国家把大量的固体废物直接向江河湖海倾倒,不仅减少了水域面积,淤塞航道,而且污染水体,使水质下降。固体废物对水体的污染,有直接污染地表水,也有的下渗后污染了地下水。
固体废物在收运、堆放过程中未作密封处理,有的经日晒、风吹、雨淋、焚化等作用,挥发了大量废气、粉尘;有的发酵分解后产生了有毒气体,向大气中飘散,造成大气污染。
固体废物在城市里大量堆放而又处理不妥,不仅妨碍市容,而且有害城市卫生。城市堆放的生活垃圾,非常容易发酵腐化,产生恶臭,招引蚊蝇、老鼠等滋生繁衍,容易引起疾病传染;在城市下水道的污泥中,还含有几百种病菌和病毒。长期堆放的工业固体废物有毒物质潜伏期较长,会造成长期威胁。
城市的清洁卫生文明,很大程度同固体废物的收集、处理有关,尤其是作为国家卫生城市和风景旅游城市,对固体废物不妥善处理,将会造成非常不良的影响。
随着我国经济的发展,人们环境意识的不断提高,环境法律法规的不断完善,固体废物无害化处理与利用应当纳入各级政府及有关部门的议事日程。只有各级各部门高度重视,在全社会形成一种齐抓共管的局面,固体废物的污染防治工作一定能取得良好成效。
要通过新闻舆论的监督力、宣传力,加强对全社会的环保宣传教育,提高公众的环保意识、对固体废物危害的认识,最终促使每个单位、个人能自觉地减少及合法地处理处置固体废弃物。
遵循距固体废物产生源点较近且交通便利,远离人口密集居住区、历史文物保护区、自然保护区、风景区和水源保护区的原则,确定固体废物处理处置设施的建设规划,向区域型集中化方向发展。在规划建设方面,避免设施重复建设,应集中资金建设技术设备较全面、处理处置水平高的大型固体废物处理场。
清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施,其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理,将废物减量化、资源化和无害化,或消灭于生产过程之中。减量化可以通过产品的轻型化、提高质量延长产品使用寿命、减少和改变包装材料等手段来实现。也可以通过在生产、销售和消费过程中对有害物质的截流,研究用新的生物、化学和热处理方法,把有害物质消灭在固体废物最终处理之前消除。
资源化是通过废物的再循环利用,回收资源和能源,是固体废物处理的发展方向面对世界范围内数量巨大的固体废物,如果人们能够建立资源回收系统做到物尽其用,必将大幅度地减少原材料用量和废物的产量而产生巨大的经济效益和社会效益。
目前世界各国通用的主要的固体废物处理技术各有优缺点,其同的缺点是可能对环境造成二次污染,因此我们应开发新工艺、新设备,避免处理时产生新的危害。同时应加快城市基础设施建设,提高城市垃圾、粪便的无害化处理。
发达国家的实践证明,只要我们遵循固体废物处理应“无害化、减量化、资源化”这一原则,并根据城市社会经济状况和城市固体废物的具体特性选定合理有效的处理工艺,同时加大宣传,制定完善的法律体系,加大整治力度,固体废物的处理肯定会走向美好的未来,未来城市面貌肯定焕然一新。
我国城市固体废弃物有以下三个特点:1、生活垃圾基数大。2、固体废弃物种类多。3、处理需求的迫切。各种废弃物的数量日益增多,对城市卫生、社会生产和人们身心健康的威胁非常严重的。因此迫切需要对固体废弃物进行处理,使其达到无害化、减量化、资源化的要求,是废弃物管理的主要任务。
固体废弃物组成复杂,城市和工业固体废弃物的处理方法也不相同,但都要遵循减量化,无害化和资源化的原则。常见的处理方法如下:
1、卫生填埋 卫生填埋的填埋场应设置防渗衬垫,设置渗出引流装置和甲烷排放装置。填埋的垃圾要尽可能采用减容垃圾车进行压实减容运输。垃圾填埋作业程序:卸点推摊、压实、覆盖。填埋作业实行单层作业操作,确保环境良好。修建的填埋场应进行场底防渗,周边设置截洪沟,底部铺设渗滤液收集系统,以及渗滤液处理系统。填埋一段时间后,因垃圾沉降使表面破坏应予填补,稳定后即可还耕。
2、焚烧 垃圾焚烧的关键是进行充分燃烧。焚烧是一种高温处理和深度氧化的综合工艺,焚烧温度在 800~1000 ℃时可使其中的化学活性成份被充分氧化分解,留下的无机成份(灰渣) 被排出。先进的焚烧炉设置有排烟脱硫设备和电器吸尘机,可使垃圾充分燃烧,杜绝空气污 染。在焚烧过程中,废弃物容积大大减少,占地面积很小,同时可使毒性和导致产生酸雨的可能性降得很低。焚烧产生的热量可用于蒸汽发电,还能为小区供热,提供蒸汽及居民福利设施提供热水。
3、堆肥 堆肥分为有氧堆肥和厌氧堆肥。有氧堆肥是在有氧的条件下,借好氧微生物好氧细菌的作用来使有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物吸收固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外,由生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞。好氧堆肥温度高,可以灭病原体、虫卵和垃圾中的植物种子, 使堆肥达到无害化。此外, 好氧堆肥的环境条件好, 不会产生臭气。目前采用的堆肥工艺一般均为好氧堆肥。当然,由于好氧堆肥必须维持一定的氧浓度,因此运转费用较高。厌氧堆肥是在无氧条件下,借厌氧微生物主要是厌氧细菌的作用来进行的。厌氧堆肥的特点是工艺简单,通过堆肥自然发酵分解有机物,不必由外界提供能量。厌氧堆肥运转费用低,,如果对所产生的甲烷气处理得当,还有利用的可能。但是,厌氧堆肥对有机物分解缓慢且堆肥周期长一般需要一月,易产生恶臭,且占地面积大,因此,厌氧堆肥不适合大面积推广应用。
废弃物通常是指在一定时空条件下没有使用价值的物质,也可以说是能源和资源还未被充分利用的部分。固体废弃物是指在生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质。固体废物处置产业化运行机制下一个重要方面是政府管理部门要制定和执行宏观调控政策。主要运用经济手段和法律手段同时辅以必要的行政手段,弥补市场自发性、盲目性等方面的不足。搞好基础设施建设,创造良好的发展环境,将固体废弃物处置行业纳入法制化、规范化轨道。只要遵循市场竞争规则,按市场经济规律办事,废弃物流管理行业就会有活力、有前途,走良性循环之路。对固体废弃物资源化管理,我国可以借鉴西方发达国家的先进的科学管理方法并结合自身情况。制定固体废弃物管理模式,加强固体废弃物物流管理,首先要加强固体废弃物的科学处理。实现其资源化转化,资源化表示资源的再循环或利用废弃物而回收物质与能源,固体废弃物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废弃物回收一切当前可利用的成分。具有原料的廉价性、永久性和普遍性的特点。是废弃物处理的最佳选择和最终归宿。
首先,将生活垃圾纳入固体废弃物管理体系。尽快推行生活垃圾的分类收集、分选和资源化利用。其次,固体废弃物再生和复合。各种固体废弃物经过再生后,可以成为一种再生资源(二次资源),经过再生的固体废弃物不仅可以作为再生资源直接利用,而且还可以作为复合材料的原材料,使固体废弃物进一步增值。在保护环境和节约能源这两大世界性的发展趋势影响下,废弃物的资源再生已是必然的趋势。实践证明,单一的固体废弃物回收再生,并非是唯一的最佳途径,而把各种固体废弃物作为原料,通过不同的组合,制成和各种复合材料既保持各组分原有的主要性能。这种新型的环境材料称之为废弃物复合材料。其复合技术已成为固体废弃物资源化领域的重要技术发展方向。最后,技术、装备的集成与整合形成废弃物资源化的产业化。发展与废弃物处理和回收利用相关的设备制造、废弃物产品生产、原料能源相互利用的产业群体。为企业提供高技术和设备,形成回收、加工和利用的一站式服务。发展方向有:①设计制造适应规模生产的、处理量大的、生产率高的大型专用设备。通过整合使得能耗降低,设备的利用率提高。②针对不宜长途运输、成分复杂的废弃物,建立小型的、综合多用的废弃物处理的技术装备,在各地推广应用。③形成再生资源的静脉产业的示范。综上所述,虽然固体废弃物的危害大,但只要我们采取科学合理的方法加以处理,便可实现降低危害,并从中回收到有用资源,创造经济价值,使资源得到有效的利用。解决固体废弃物资源化问题,是我们通过发展新经济、新的经营模式来提高资源再利用,实现我国经济可持续发展战略目标的重要问题。
固体废弃物治理是指在政府主导下政府与社会参与者管理固体废弃物事务的所有方式方法与行动的总和,包括固体废弃物处理、管理和政府与社会参与者及社会参与者之间的互动等方式方法与行动,向社会提供物质资源、能量资源、环境容量等资源性产品和固体废弃物处理服务、资源环境保护的教育及相关投诉的处理服务等服务性产品。
固体废弃物治理的环境容量与服务性产品是既不具有排他性也不具有竞用性的“公共物品”。固体废弃物治理的研究对象是政府与社会及社会各利益相关方之间互动的方式方法,其目标是均衡消费者利益与社会成本、效率与公平,遏制市场失灵,促进固体废弃物处理产业化与产业发展,强调的是政府与社会及社会各利益相关方之间的良性互动,是一门社会技术,需要综合应用行为分析、心理学、经济学、社会学等学科的知识,研究、制定社会组成的“个体”对“他人”跨界行为与市场行为的响应方式、方法与途径,研究政府、社会与市场的相互作用,这与固体废弃物处理和管理不同。
固体废弃物处理的研究对象是固体废弃物的处理技术,属于工程技术领域,目的是妥善处理废弃物,强调的是固体废弃物减量、排放控制、分流分类、收集、转运、处理处置等处理作业及其协调推进。固体废弃物管理的研究对象是政府对固体废弃物处理行业的管理,属于管理学范畴,目的是保证固体废弃物处理行业有序发展,强调的是政府的行业管理作用。
固体废弃物治理的根本任务是促进政府与社会良性互动,遏制市场失灵,共同推动固体废弃物处理产业发展,根本目的是确保固体废弃物妥善处理。为完成固体废弃物治理的根本任务与根本目的,必须做好源头需求侧管理、固体废弃物处理体系的建设与管理、固体废弃物治理服务需求与供给的均衡、固体废弃物治理效率与公平的均衡等工作,这是固体废弃物治理的基本任务。
理清产品生产者、废弃物排放者和处理者的责权利,将源头需求侧管理资本化,切实落实污染者负责原则、受益者补偿原则和生产者责任延伸制度,通过减少资源消耗和产品废弃物产量、推动可持续消费、促进废弃物分流分类储存与排放、提高再生资源回收率与鼓励源头自处理等措施,减少固体废弃物产量和排放量,为后续无害化、资源化处理创造有利条件。重点做好分流分类、源头减量与回收工作。
建立收运体系,建立资源回收体系,建设足够能力的处理设施,建设足够库容的满足炉渣处置和应急所需的填埋场,促进固体废弃物处理链的源头减量、排放(控制)、收集、转运、处理(回收利用)、处置等作业环节形成产业链。落实“谁治理谁获利”原则,综合利用经济手段、科技手段和行政手段,确保固体废弃物处理产业发展,形成以资源回收利用为核心的固体废弃物分类处理循环经济体系,回收利用再生资源和能量资源,减少后续环节的废弃物处理量和进入填埋场的处置量。重视乡镇农村垃圾处理设施建设,提高乡镇农村垃圾处理水平。
在研究固体废弃物治理的需求与供给的基础上,研究与建立健全固体废弃物治理的供求关系,均衡固体废弃物处理服务的需求与供给,并动用政府管制工具,尤其是经济工具,协调社会各利益相关方的利益与社会福利。
一是根据上游排放的固体废弃物的“质”与“量”,确定下游固体废弃物分类处理的方式与规模,确保已排放的废弃物得到及时且妥善的处理,同时,固体废弃物处理能力应留有一定余量,以备固体废弃物排放量增大和发生突发事件时应急之需。
二是建立健全社会力量准入与退出机制,建立健全经济调节平台,创新投融资模式,建立健全以服务效果为重点的考核考评机制,确保固体废弃物治理服务的供给满足社会需求。
三是“划片而治”与社会自治,整合固体废弃物排放者与处理者,即让废弃物处理者与排放者直接“交易”或二者融合,让固体废弃物排放的外部不经济性与固体废弃物处理的外部经济性“内部化”,从而优化资源配置。
四是协调产品生产者与消费者(或废弃物排放者)之间的利益,促进产品生产者减少资源消耗和产品废弃物产量,减少消费者的利益损失。
加强固体废弃物治理的投入与产出分析,制定基于市场供求关系的排放费收支机制与治理产品的价格机制,增加信息透明度,打破垄断或垄断性竞争,消除分配上的平均主义和不合理差别,制定与落实惠民政策,促进政府与社会共治,兼顾效率与公平。
固体废弃物治理准则是确定固体废弃物治理方案的依据,也是开发固体废弃物治理方法时必须遵循的一般性原则,是社会经济发展对固体废弃物治理的具体要求。生态环境保护要求无害化,循环型社会系统建设要求资源化和减量化,资源节约与保护及经济与城市可持续发展要求节约土地、节约资金以及资源化和减量化,和谐社会建设要求居民满意。由此可见,在当前经济社会发展形势下,固体废弃物的治理准则主要包括:无害化、资源化、减量化、节约土地、节约资金和居民满意。治理方法包括传统意义上的理方法及维持治理意义上政府与社会良性互动的政策、措施和程序,呈现 3个层次,一是经济手段和科技手段为最重要的治理方法,二是生产者责任延伸制度和分流分类为应该优先选用的方法,三是物质回收利用、生物转换、热转换和填埋处置为垃圾消纳的硬方法。固体废弃物治理应善用经济手段和科技手段,优先落实生产者责任延伸制度和推进固体废弃物分流分类,因地制宜地推进物质回收利用、生物转换、热转换和填埋处置,多措并举,推进固体废弃物综合治理。
固体废弃物综合治理是指根据固体废弃物的成分或特性,结合当地产业、经济、科技、地理和人文条件,优化组合多种治理方法,回收物质和能量,以废治废,实现垃圾处理集约化、资源化、专业化和无害化。固体废弃物综合治理可以采用综合处理基地方式集中处理,也可以通过构建信息交互系统,采用虚拟生态工业园方式分散各处理单元或单位紧密关联的处理。遵循以下4个原理。
通过不同企业或工艺流程间的横向耦合及资源共享,为企业和流程各环节产生的废物寻找下游的“分解者”,建立工业生态系统的“食物链”,有效削减固体废物产生量,从而最大限度地减少固体废物的处理负荷。此外,固体废物设施的各个组成部分彼此之间也存在着紧密的共生关系。
固体废物处理设施的配置以及各种设施之间的配置顺序,因所在区域的固体废物(原料)特性,以及社会、经济和环境条件,具有区域的特殊性。
应避免固体废物处理设施在运行过程中对环境造成负面的影响,如应避免填埋场产生的渗沥液对土壤和水体的影响,避免垃圾焚烧排放的有害气体对大气的污染等。
大量的固体废弃物,不仅破坏了生态环境的平衡,同时也给人们的日常生活带来了严重的威胁。在这些固体废弃物中,一些有毒物质不仅能造成土壤、水以及大气的污染,还在一定程度上威胁到人类的身体健康。因此,固体废弃物资源化管理利用,不仅维护了自然界的生态平衡,同时也维护了人类的身体健康。
在人类的日常生活中,往往会产生相应的固体废弃物,例如:旧电池。同时,根据生活水平及经济发展的不同,不同地域所产生的垃圾成分也不相同。而在这些生活固体垃圾中,主要包括:废弃包装用品、厨余垃圾、废旧电池、金属等。而在其主要包含的成分中,往往因生活水平、质量和习惯、季节、气候等不同而产生差异。例如:农村和城市,因消费水平不同,两者所产生的生活垃圾也不同。农村主要以厨余垃圾为主,而城市则以金属、包装用品等为主。
工业固体废弃物主要是来自工业部门生产活动中产生的废弃物。在工业生产过程中,一些工程肆意将废渣、粉尘及其他含有化学物质的废弃物排放到自然环境中,从而造成环境的严重污染。此外,工业废弃物不仅堆积量大、成分复杂,同时,其性质也是多样的,在这些工业固体废弃物中,多数含有有毒成分,而这些有毒成分随意排放到自然中,不仅造成环境的污染,同时还威胁着人类的身体健康。
在固体废弃物中,危险固体废弃物是指列入国家废弃物名录或是根据国家规定危险废弃物鉴别标准和鉴别方法认定具有危害性的废物。其主要包括:工业固体废弃物、城市生活垃圾中临床物、农村固体废弃物中喷洒的残余农药。如果对其不能有效的进行管理,则会引起人类身体和环境的重大污染,例如:传染性,核污染,放射性污染等。此外,这些污染还会通过生物中的食物链,将污染继续传递,从而威胁到自然界的生态平衡及人类下一代的生命健康。
固体废弃物在一定条件下回产生相应的化学反应,从而对土壤、水以及环境等造成严重的污染。其具体表现为:
首先,固体废物不仅占用大量的土地,而且常常是群蝇乱舞,灰尘飞扬。其次,大量有毒废物,在风化作用下,到处流失,其渗出液所含的有毒物质会改变土质和土壤结构,使土壤遭到污染。例如:一节一号电池在地里腐烂,它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值;废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等,其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。最后,一些病菌通过这些传染的水以及土壤上的庄稼,将病菌直接带给人类,从而威胁人类的身体健康。
固体废物经过雨水的冲刷,肆意的流入河流或渗透到地下下水中,从而造成水资源的严重污染与破坏。甚至有的单位直接将固体废物倒入河流中,以至于引起大批水生生物中毒,而人类在食用中毒生物后,也会间接的出现中毒。
某些固体废物经过相应的化学作用,产生大量的有害气体,从而造成严重的大气污染。此外,以微粒状态存在的固体废物在风的吹动下,随风飘扬,扩散到大气中。不仅使空气污浊,影响人体健康,同时还玷污建筑物和花果树木,影响到市容卫生。
粉煤灰砖,是粉煤灰加上黏土和其他工业废弃物,经过配料等一系列工序而成,具有环保节能、减少建筑负荷和劳动强度的优点,是很好的墙体填充材料;粉煤灰陶粒,该生产技术具有不使用添加剂、无二次污染等优点,由粉煤灰制成的粉煤灰陶粒具有轻质高强、低导热系数、吸音、耐火、防渗等优点;粉煤灰水泥和混凝土,粉煤灰由二氧化硅和氧化铝组成,能够取代黏土用于水泥生产,国内已出现硅酸三钙水泥、低密度油井水泥等新型水泥,由于粉煤灰包含一定量的碳粒,能够节省燃料,宝钢使用磨粉机处理、加工粉煤灰,已开发出粉煤灰混凝土等多种粉煤灰材料,其钢包保温材料、海工混凝土掺合料等新材料填补了我国的空白;污水处理,粉煤灰能够去除污水中富含的磷酸酶,由其制成的过滤介质、絮凝剂等可以起到净化废水的作用,可以利用各种酸碱度的粉煤灰处理各种程度的酸性或是碱性废水,粉煤灰掺入量控制在30%以下时可以制作不具备渗透性的衬里材料,掺入量在20%时可以作为废水处理装置的覆盖物或是衬里材料;粉煤灰可以用作肥料,能够改良土壤状况,增加小麦产量,防治病虫害,目前以研究出硅复合肥和磷肥等粉煤灰肥料。
煤矸石可以使用简单工艺选出好煤、黄铁矿,分别用作燃料和化工原料;发电,可以使用煤矸石燃烧发电,并将炉渣生产成水泥和砖;建筑材料,煤矸石可以取代黏土制成砖,利用其自身的可燃物节约煤炭,还可以制作成普通水泥;造纸,煤矸石也可以用于造纸和生产涂料产品,例如使用特殊工艺加工的“石头纸”。
能够使用铁尾矿砂石生产混凝土,目前我国的尾矿回收、利用方面还有很大的潜力,2010年攀钢回收了近50万吨钛精矿,然而还缺少高新技术和特殊政策的支持,需要国家和有关部门加以重视。
脱硫石膏可以用来生产石膏砌块,具有轻质高强、形状整齐、外面光滑、隔热防火、吸声等优点,还具有易加工特性;石膏砂浆,相比于普通砂浆,其具有轻质高强、节能、粘结性好、不易开裂、保温等优点;还可以使用脱硫石膏制作纸面板石膏和水泥缓凝剂等等。
秸秆肥料,秸秆还田技术在我国各地区得到了普遍的应用,经过粉碎还田等一系列措施,将农作物秸秆用作肥料以提高土壤有机质的含量,改善土壤保养水肥的性能,有节本增效的作用;秸秆饲料,通过青贮等处理方式将秸秆制作成优质饲料,有着简单易行、可长期保存、节省工时等优点;秸秆能源,主要有秸秆沼气、固化成型燃料、直燃发电等等,具有节能环保、成本低、简单实用等优点;食用菌基料,秸秆用于食用菌的种植,能够提供丰富的氮、磷等营养成分,具有成本低、资源足、低污染的优点;还可以将秸秆制作成活性炭、秸秆纤维等等。
固体废弃物的资源化管理是关系到经济发展、环境保护的重要工作。国家应该改变观念,发挥市场和企业、机构的积极作用,建立法治保障体系,以促进我国固体废弃物资源化管理利用与处理处置新技术的发展。
广西某废弃物集中处理的专业公司为家族企业,主要股东主要是广西某废弃物集中处理专业公司家族的人。现有拥有职工280人,大专以上学历的专业技术管理人员占员工总数的45%。固定资产5600余万元,占地面积共计36000平方米,现共有10条处理工艺系统,包括:危险废物安全填埋场、一般工业固体废物填埋场、固体废弃物焚烧系统、废包装容器清洗系统、剧毒危险化学品处理系统、工业废水综合处理系统等。
近年来,我国每年产生的工业废物近12亿吨,从综合利用的技术现状来看,大都停留在筑路、回填、农用和生产建材等较低层次上,而且处于长期缺乏科学的管理体系和配套的处理处置技术,大部分废物未经处理而直接排入环境,造成严重的环境污染。完善和强化管理,促进我国工业固体废弃物资源化,已经成为一个亟待解决的问题。而且固体废弃物行业也存在以下问题:
目前,《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》是我国唯一一个固体废弃物再生利用的政策法规,也是一个笼统的法律,缺少配套措施,基层部门很难执行。其他的零散地分布于其他法规中,缺乏可操作性,造成该行业在无序、无政府状态下自由生存与发展。
目前,我国有少数的大中型企业是利用本厂产生的固体废弃物进行资源回收再生和再利用,这一部分基本没参与市场,直接接受本单位的管理支配。在我国存在不计其数的固体废弃物再生利用企业,以乡镇企业、家庭作坊式为主的小规模生产占98%。小而分散,以手工为主,机械为辅,由于涉及面广,造成国家统一管理难度加大。
从下表中数据统计来看,中国的经济增长是稳定的,在短短的6年时间里中国经济的发展是非常迅速的。目前,即使在全球经济危机下,中国的经济仍然保持了稳定的发展。
中国经济增长表(单位:亿元)年度920102011国内生产总值472882资料来源:国家统计局。
工业增加值就是工业总产出中扣除中间消耗以后的价值。我国工业增加值每年是稳定增长的,2010年工业增加值比2006年工业增加值多68719亿元。2011年1~11月,全国规模以上工业企业实现利润46638亿元,同比增长24.4%。11月当月实现利润5421亿元,同比增长17.9%。
由以上可知道,中国整体经济发展是平稳较迅速的,对于这一点是让人欣慰的。可是,经济发展的代价是对环境的污染,而且经济发展和对环境的污染不言而喻是成正比的。因此这将为资源综合利用的公司发展提供一个非常广阔的发展平台,为中国经济的可持续发展提供一个巨大的动力。2.3社会文化因素
随着社会的发展、人们生活水平的提高,人们对环境也造成了严重污染。为了改变以前的模式,要“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”,国家将实施危险废物处置、城市污水和垃圾处理等九大环境保护重点工程,未来5年全国环保总投入预计将达到1.3万亿元。环境保护重点工程只是反映“生态文明”的一个方面,目的是要实现循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。因此,循环经济概念应运而生,它本质上是一种生态经济,它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动,把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程,其特征是低开采、高利用、低排放。
与其他发达国家相比,中国的环境保护的法律意识是落后的,1995年出台了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,从此开始了固废污染环境的法律防治措施。2006年推出了《中华人民共和国可再生能源法》,于2008年推出了《中华人民共和国循环经济促进法》,自2009年1月1日起施行。
中国的环保“六五”期间为166.23亿元,占GDP的0.5%;“七五”期间上升到476.42亿元,占GDP的0.69%;“八五”期间更高,为1306亿元,占GDP的0.73%;而到“九五”期间,已经达到了4500亿元,占GDP的1.3%左右,几乎每隔五年都以3倍左右的速度递增。而到了“十一五”期间额则达到7000亿元,占GDP的1.4%左右。“十二五”期间,中国环境保护投入将达同期国内生产总值(GDP)1.5%以上,投入总额约达1.4万亿元,可见,为了建立节约型社会,我国政府大力支持和重视发展循环经济。发展循环经济是改变高污染、高排放、低利用的传统经济发展方式,也是全面落实科学发展观、推动老工业基地振兴、促进人与自然和谐发展的重要途径。
对固体废弃物的治理一般采用处置和开展综合利用相结合的治理策略。即能综合利用的废弃物,尽量进行循环再生利用;暂时不能进行综合利用的,则采取必要的处置和堆存措施。
目前,我国从事再生资源回收利用的科研单位和大型公司不断研究和开发废旧物资高值利用的新技术、新工艺和新设备,这些新技术在一定的范围内得到了推广应用,取得了较好的经济和社会效益。但总的来说,我国固体废弃物的综合利用率还不够高,而且主要用于建材方面。在暂时无法利用的一般工业固体废弃物处置方面大多采用简单堆存或储存的方法。但有些工业固体废弃物在堆存时既没有采取无害化 、固化和稳定化措施,也没有采取流失、防水、防渗漏和防扬散措施。
广西神州环保产业(集团)股份有限公司是于2003年4月18日成立的大型高科技环保专业集团公司;广西十大行业集团之一;中国环保产业骨干公司、中国环保产业协会常务理事单位、自治区级高新技术公司注册资本6200万元,总资产11000万元,主营污水治理之环境工程和运营服务;生态农业之生态有机肥产品;环境咨询研究以及民用核工业等业务板块。拥有八家控股子公司和一个研究院(自治区级技术中心)及一个技术开发中心;拥有《工业废水处理设施运营资质(甲级)》、环境工程设计能力证书(甲级);拥有条件优良的环境工程实验室、生化实验室、微生物实验室。由以上情况看,广西神州环保产业(集团)股份有限公司是广西某废弃物集中处理专业公司在南宁污水治理方面最大的竞争对手。
广西固体废物处置中心是在建工程,总约3.21亿元,年综合处理近7万吨,服务范围为广西14个地市。该项目设在南宁,服务范围是广西14个地市的全部危险废物(不包括放射性废物)和南宁市辖区内的医疗废物,同时接纳服务区内的医疗废物处置系统产生的飞灰。项目由综合利用工厂、安全填埋场和场外工程三部分组成,工程主要包括危险废物和医疗废物的收运储存、综合利用、物化处理、安全填埋以及污水处理等。
广西丽桂环保科技有限公司,成立于1998年5月,是广西民营高科技公司,广西环保协会团体会员。专业治理固体废弃物污染、大气污染、水污染,为环保项目提供工程咨询、评估、设计、施工及技术开发等服务。拥有自主产权的《污水治理循环利用综合技术》,拥有广西壮族自治区环境保护工程设计能力评定证书。在污水处理方面具有一定实力。
潜在竞争者,就是指原来不在这个领域而突然加入这个领域的竞争者;或原本不在这个行业,突然进入这个行业的竞争者;或原本属于同行业,但是不同类别,突然进入这一类别的竞争者。
在石油化工、冶金、机械、电子等领域的技术与环保产业相互渗透。如果这些行业把设备和工艺稍加改造,便可以进行废弃物处理生产,也就是潜在进入者来自于行业外的公司。
进入障碍是一个公司要进入一个市场而要克服那些使它相对于行业现有公司处于不利地位的经济因素,包括:经济规模、产品的差异化、资金的需求、转换成本、取得销售通路、现有竞争者报复程度、政府的政策、规模以外的成本因素、经验曲线、进入的阻挡价格、产业的吸引力等。
对广西某废弃物集中处理专业公司来说,并无替代品威胁。但是,在废弃物回收中的再生料和再生产品会受到由原生料生产出的产品的威胁。
买方是从广西某废弃物集中处理专业公司购买商品或服务的主体。当买方对产业发挥强大的实力时,产业的竞争自然会趋于白热化。广西某废弃物集中处理专业公司是固体废弃物处理公司,产出的产品都是对废弃物进行了综合处理后产出的一部分产品,产品成本很低,自然价格也低,所以,买方讨价还价的能力还是相对低的。
卖方是为广西某废弃物集中处理专业公司提高供应品或服务的人,也可以称为供应商。供应商的地位越高,产业的竞争就越激烈。广西某废弃物集中处理专业公司的供应商主要有两种:一种是为广西某废弃物集中处理专业公司提供废弃物设备的,而提供设备的公司有几家,因此卖方的讨价还价能力还是低的。另一种是废弃物来源的上游厂商。总体而言,大部分上游厂商要进行前向一体化处理废弃物就必须投入大量资金购买设备和进行人员培训、技术研发,所以其前向一体化策略不太可能。其次,上游厂商处于的行业集中度是相对分散的。再次,寻求其他的废弃物处理公司的转换成本也比较高。所以他们的讨价还价能力还是低的。但是对于回收利用率很高的废弃物,废弃物处理公司对上游厂商的竞争还是很激烈的。对于这类的废弃物上游厂商还是有较高的讨价还价能力。TCG彩票 天成彩票TCG彩票 天成彩票