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周传斌:全生命周期视角下有机易腐垃圾分类与资源化利用

时间:2018-08-01 17:04

作者:洪翩翩

摘要:近日,“2018首届环卫一体化高峰论坛”开幕,会上,围绕“智慧一体化、环卫新征程”这一会议主题,中国科学院生态环境研究中心副研究员、中国生态学会生态健康与人类生态专业委员会秘书长周传斌发表了精彩演讲,他以案例+数据等多维度,系统阐述了全生命周期视角下有机易腐垃圾分类与资源化利用。

日前,由福建省招标采购集团、E20环境平台联合主办的“2018首届环卫一体化高峰论坛”在福州召开。会上,围绕“智慧一体化、环卫新征程”这一会议主题,中国科学院生态环境研究中心副研究员、中国生态学会生态健康与人类生态专业委员会秘书长周传斌发表了精彩演讲,他以案例+数据等多维度,系统阐述了全生命周期视角下有机易腐垃圾分类与资源化利用。

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周传斌

以下内容根据现场发言整理,未经本人审阅。

一、环卫一体化背景下的有机易腐垃圾

什么可以称之为有机易腐垃圾?一开场,周传斌便给出了在环卫一体化背景下“有机易腐垃圾”的延伸定义,即“易腐垃圾”包括餐饮垃圾、厨余垃圾、农贸市场蔬果肉禽垃圾、园林绿化垃圾、纳入环卫收运的农村生产性易腐垃圾等。

周传斌提到,对于环境而言,易腐垃圾会产生各种各样的影响甚至危害,包括大量占用垃圾填埋场地、严重影响城乡人居环境、滋生病害污染农田河道、生物质焚烧产生雾霾问题等。近年来,随着城镇化步伐的加快、农村发展的不均衡等多重原因,农村垃圾收运和处理问题也日益突出,主要表现在五个方面:一是农村生活垃圾的数量不断增加,成分日趋复杂;二是农村人均生活垃圾产量0.76kg,厨余垃圾含量最高(34%);三是我国农村生活垃圾产生量巨大,约1.67亿吨;四是农村生活垃圾大多采取就地简易填埋或焚烧方式处理;五是同城市垃圾相比,产量、成分、收运、处理方式有差异。

二、有机易腐垃圾分类管理的必要性分析

会上,周传斌通过其团队近年来的研究成果对有机易腐垃圾分类管理的必要性进行了系统的数据分析。

1. 实现生活垃圾回收利用率35%目标的关键

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周传斌表示,要实现生活垃圾回收利用率35%目标,有机易腐垃圾分类与资源化利用是关键。

他给出了一组数据:从十年来我国生活垃圾回收率总体的变化趋势可以看出,从2006年到2011年,城市生活垃圾回收利用率从12%上升到17%,2011年后开始平缓下降,他认为这可能跟材料价格、回收过程当中的占地等问题有关。2015年,总体水平在维持在15.6%(估算可能存在误差)。

另外,目前我国生活垃圾中易腐垃圾的比例为40-60%左右,而根据垃圾分类处理设施和处理量的变化曲线可以看到,堆肥相比其他回收处理手段,回收利用量目前只占很小一部分,未来将有很大的拓展空间。因此,周传斌认为,易腐垃圾“大分流”分类体系(农贸市场、超市、餐饮食堂、园林垃圾等)建设可以有效提升垃圾回收利用率,很大幅度提高总体的垃圾分类利用率。

2. 减少易腐垃圾的衍生污染、降低混合垃圾处理难度

周传斌团队的研究发现,垃圾经过源头分类收集后的重金属含量相较于完全混合、机械分选后、去除惰性物破碎等方式,其重金属含量可能低出一个数量级,具体数据如下:

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周传斌还认为,将厨余垃圾分出来,可以降低垃圾填埋场的渗滤液、恶臭等二次污染、提高垃圾焚烧热值,提高燃烧效率、减少二噁英排放、增加混合垃圾的可分选性等。

3. 提供一个健康的城市物质代谢过程

第三,对于一个完整的垃圾处理系统,有机易腐垃圾回收利用可以为城市提供非常健康的代谢过程。会上,周传斌引用了日本教授的研究成果、富兰克林▪金《四千年农夫》一书中所描述的生动案例,以及自己团队的研究数据等对其这一观点进行了论证。

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4. 降低全生命周期的环境影响

第四,有机易腐垃圾进行生物处理回用可以降低全生命周期的环境影响。周传斌团队研究了填埋、焚烧,MBT+堆肥,MBT+填埋、MBT+焚烧等五种不同情景,结果显示,对有机易腐垃圾进行生物处理回用的综合环境影响最低,是焚烧处理的5%,填埋处置的3%,具体数据如下:

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三、有机易腐垃圾的回收价值

“每个产品都有价值,包括有机易腐垃圾,只是多少的问题。”周传斌提到,对于有机易腐垃圾来说,虽然其回收成本较高,但如果可以达到一定量级,有机易腐垃圾的价值就会逐渐显现,如果进一步加上产品价值和外部效益,有机易腐垃圾会产生超过产品本身富有的价值。“根据全国厨余垃圾的案例,几乎没有一个案例可以仅仅在收到厨余垃圾时就变成肥料而产生盈利。如果考虑未来产品价值的叠加,就会产生正面的影响”,周传斌说。

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同时,从上图还可以得到三点启示,一是有机易腐垃圾的回收要避免过长的转运距离,而需要想办法增加其最终产品的价值,三要对环境外部效益进行补贴。

四、有机易腐垃圾的分类处理与利用模式

1. 集中处理还是分散处理?

近年来,农村垃圾的收运和处理问题日益突出,而农村有机易腐垃圾应该采用怎样的处理与利用模式,集中处理还是分散处理,也成为了农村垃圾治理需要探讨的议题之一。会上,周传斌对农村有机易腐垃圾的分类处理和利用模式进行了重点介绍。

周传斌表示,从浙江、山东等做的环卫一体化的项目来看,未来很多地方的农村环境将会大大改善,但是如果考虑管理成本,其模式的选择可能会有新的思路。

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为此,周传斌团队对分散式就地处理与集中处理技术进行了比较分析,结果显示,集中式收集处理模式虽然具有平均建设成本较低,易于集中管理等优势,但是为了保证规模效应,一次性投资总额较大;而分散式收集处理模式运行成本较低,大幅节省垃圾和肥料的运费,建设周期短,可由易到难分布实施,周传斌认为,这一模式可能更适合农村地区,特别是偏远农村的现实情况。

2. 有机易腐垃圾分散处理技术适用性介绍

会上,周传斌还对现阶段在农村地区应用较多的分散处理技术进行了简单介绍。

以阳光房垃圾堆肥处理技术为例,周传斌表示,作为习近平总书记批示的技术模式,该技术在全国各地做得非常好,有不少成功案例,但由于其操作方式较简单等原因,目前这一技术也面临着进料方式过于简单,部分阳光堆肥房成了“垃圾房”、缺乏预处理,易腐垃圾原料反应周期长、过多重视外形美观,对阳光堆肥房的功能性设计关注不够、忽视了微生物在堆肥过程中的关键作用等瓶颈亟待突破。

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另外一个应用比较多的是有机废弃物设备化生物处理技术,周传斌介绍,该技术处理能力为0.5-30吨/天,包含破碎、脱水、好氧生物反应仓等单元。同样,这一技术也存在大部分产品的加温、通风技术参数并不有利于生物降解过程、能耗大、处理成本高(主要是烘干过程的电耗)、重建轻管,运行经费匹配不足,管理人员培训不到位等问题。

周传斌强调,各种技术本身都有它的优势,有的操作简单,有的操作复杂,在未来的建设中,需要因地制宜。会上,周传斌还介绍了诸如易腐垃圾的高质化利用等一些前沿的处理技术,为未来技术的发展提供了思考和探寻方向。

有机易腐垃圾分散处理技术适用性分析

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五、有机易腐垃圾回收利用的效益分析

最后,周传斌总结了三点,一是环卫一体化背景下,有机易腐垃圾的范畴外延,收运、处理方式同传统的垃圾处理有所差异;二是易腐垃圾分类管理可以有助于实现垃圾分类考核目标、降低后续处理难度、降低全生命周期环境影响、构建健康的城乡有机质循环系统;三是分散式处理技术可以应对目前环卫一体化背景下的易腐垃圾处理需求,提高资源-环境效益,但需要进一步的技术和管理创新。


周传斌

中国科学院生态环境研究中心博士,现任中国科学院生态环境研究中心副研究员,中国生态...

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