嚴陳玲
(1.北京市城市管理研究院,北京100028;2.生活垃圾檢測分析與評價北京市重點實驗室,北京100028)
德國生物垃圾產(chǎn)生量約占城市固體垃圾總產(chǎn)生量的40%[1]。需投入生物垃圾桶的有:水果殘余、蔬菜殘余、面包殘余物、變質(zhì)的食物、剩飯剩菜、骨頭、魚刺、茶和咖啡濾紙、咖啡渣、茶葉渣、罐頭殘余、魚和肉殘余、香腸殘余、奶酪殘余、面包殘余、蛋殼和堅果殼、廚房縐紋紙、餐巾紙、紙袋、紙質(zhì)的雞蛋托板、一次性紙杯、頭發(fā),以及花園產(chǎn)生的垃圾如草坪除草殘渣、樹葉和苔蘚、枯萎的花、花土、盆栽植物(不包括盆)、樹枝、樹葉、未經(jīng)處理的鋸末和木材纖維等。2015年,德國生物垃圾處理設(shè)施共收集1550萬t[1]可生物降解垃圾。
和與其他垃圾混在一起相比,實施生物垃圾分類收集能對生物垃圾予以更好的循環(huán)再利用,可獲取有價值的肥料或者通過發(fā)酵獲得沼氣。《德國循環(huán)經(jīng)濟法》規(guī)定,自2015年1月1日起,德國各大城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)必須將生物垃圾進行分類收集。如果居民不能將生物垃圾在自己的花園里進行堆肥處理,或者不想進行堆肥處理的話,就有義務(wù)將它們投入生物垃圾桶進行集中處理。每個家庭都必須使用一個生物垃圾桶[2]。但是,該政策沒有很好地在所有地方加以實施,生物垃圾收集量尚不令人滿意,德國各地政府都在采取各種改進措施來改變這一現(xiàn)狀。
和德國的生物垃圾收集相比,中國的廚余垃圾收集目標更加集中,只收集廚余垃圾。我國從2000年開始就在北京、上海、南京、杭州等8個城市開展生活垃圾分類收集試點,雖然取得了一定進展,但總體而言,生活垃圾分類準確性、實際減量效果和資源回收利用水平都遠不如預(yù)期,廚余垃圾收集效果也是如此,不盡如人意[3]。
通過介紹德國慕尼黑市在試點地區(qū)實施各種增加生物垃圾收集量的措施,解析其措施的成功之處,以期為國內(nèi)開展廚余垃圾分類收集提供理論和實踐支持。
慕尼黑市早在20年前就開始在居民家庭實行了三桶制度:剩余垃圾桶、生物垃圾桶、廢舊紙張桶。但是,生物垃圾的人均年收集量一直很低,保持在30 kg左右,大約還有人均每年70 kg的有機垃圾混入到剩余垃圾中[2]。
讓巴伐利亞州首府成為第一個實現(xiàn)再循環(huán)利用率達到65%的百萬人口的城市,是慕尼黑市政府近幾年的施政目標。對此,必須在分類收集的生物垃圾的質(zhì)量保持不變的情況下,將其收集數(shù)量增加約1倍。為了明確采取什么措施能夠最有效提升生物垃圾收集量,慕尼黑市在試點項目里對不同的措施進行了測試。
慕尼黑市現(xiàn)有82.5萬戶居民,其中大約80%住在高層建筑物里。從物流數(shù)據(jù)中獲悉,大約5萬戶單棟住宅房主能夠很好地使用生物垃圾桶。在高層建筑物里進行生物垃圾類收集存在很大優(yōu)勢,而且收集到的主要成分都是廚余垃圾。因此,在挑選生物垃圾收集的試點區(qū)域時,需考慮到該區(qū)域高層建筑物的使用情況。慕尼黑市Neuhausen城區(qū)特別符合這些試點條件。這里來自7200戶家庭的12500名居民絕大多數(shù)住在高層建筑物里,而且每1km2的區(qū)域里安置了約800個生物垃圾桶。
2015年7月初,慕尼黑市正式在Neuhausen區(qū)域?qū)嵤╅L達一年的試點工作,試點于2016年6月底結(jié)束。這一年期間,慕尼黑市采取了一系列綜合性措施[4]:
(1)新聞宣傳;
(2)信息手冊宣傳;
(3)汽車宣傳畫和室外廣告宣傳;
(4)上門宣傳;
(5)發(fā)放廚余垃圾預(yù)分類桶(圖1);
圖1 廚余垃圾預(yù)分類桶
(6)發(fā)放生物垃圾分類信息資料;
(7)發(fā)放可生物降解的垃圾收集袋;
(8)給居民贈送栽花泥土;
(9)預(yù)先進行問卷調(diào)查;
(10)和特定的目標群體進行深入交談;
(11)對局部區(qū)域每周傾倒一次生物垃圾桶;
(12)對局部區(qū)域的生物垃圾桶使用生物過濾頂蓋,并且每兩周傾倒一次;
(13)采用嶄新干凈的生物垃圾桶。
實施這些措施過程中,慕尼黑市還定期在該區(qū)域?qū)υ圏c效果進行評估。通過開展的問卷調(diào)查獲悉,慕尼黑市民普遍認為這些舉措非常好,但是對生物垃圾回收再利用的意義還是知之甚少,雖然慕尼黑市已經(jīng)開展垃圾分類長達25年之久了。所以,在和市民面對面交流中,慕尼黑市把重點放在讓當?shù)厥忻窳私馍锢氖占驮倮玫囊饬x,還告知市民生物垃圾的收集、運輸、發(fā)酵和堆肥、生成生物電、肥料和栽花泥土等一系列的處理過程(見圖2)。
圖2 慕尼黑市生物垃圾處理示意圖
1.3.1 生物垃圾收集數(shù)量上的變化
從收集數(shù)量上來講,試點非常成功。在試點區(qū)域,生物垃圾年收集量從150 t上升到300 t,人均年收集量從之前的12 kg上升到24 kg,也就是說,生物垃圾收集量增加了一倍,同時試點區(qū)域的生物垃圾收集量占全市生物垃圾總收集量的50%。從生物垃圾的月均收集量來看,在季節(jié)波動上看不出明顯的變化,這要歸因于主要是收集廚余垃圾,綠色修剪垃圾的份額很小。而全市城市范圍內(nèi)的生物垃圾收集量出現(xiàn)了季節(jié)性波動,在春季和秋季出現(xiàn)了生物垃圾明顯增加的情況,因為前者是割草坪季節(jié),后者是落葉季[4]。
1.3.2 生物垃圾質(zhì)量上的變化
慕尼黑市還對試點區(qū)域收集的生物垃圾的特性進行了定期分析,結(jié)果表明,在試點區(qū)域,多達80%的生物垃圾是使用發(fā)放的可生物降解的垃圾袋包裝后再收集的??梢杂^察到,干基出現(xiàn)了輕微下降,氧化損失出現(xiàn)了少量增加。固體垃圾變得更加濕潤,包含更多的有機物質(zhì),pH值的平均值下降了一個單位。在收集和存儲過程中,出現(xiàn)了生物降解,形成了生物酸。局部區(qū)域里的pH值降低到6以下,這表明金屬污染物有溶解的危險,這些是不能通過機械方式來分離的,例如可能含有的銅會導(dǎo)致堆肥質(zhì)量降低。對此,可以采取的措施是,通過將袋子不打成死結(jié)的方式來避免生物垃圾事先發(fā)酵,并且隨后變酸[4]。
在項目進展中還發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性有機酸的平均值相當高,從季節(jié)性趨勢來看,冬季比夏季數(shù)值更高。生物垃圾中形成的酸導(dǎo)致了pH值降低。因此,在對干燥發(fā)酵設(shè)施進行發(fā)酵物填充時,尤其是在冬季,必須使用更多的菌苗以及較少的新鮮物料。盡管夏季收集到的有機酸的濃度非常高,但是對發(fā)酵不造成干擾。
1.3.3 尚需解決的技術(shù)問題
從試點項目的結(jié)果來看,大城市居民非常愿意參與試點的前提條件是,他們在家庭里能夠很方便地對產(chǎn)生的生物垃圾進行分類收集。對此,可生物降解的塑料袋的使用發(fā)揮了作用。但是如果在全市范圍內(nèi)使用這種收集袋,那么就需要采用相對應(yīng)技術(shù)來處理這種垃圾袋。例如,在發(fā)酵之前對垃圾袋的材料進行預(yù)處理。
為了對此進行測試,將2萬個可生物降解的垃圾收集袋裝上來自城區(qū)的生物垃圾,在將它們投入發(fā)酵設(shè)備之前借助破袋器進行預(yù)處理。在發(fā)酵過程中,滲濾液沒有以相同的程度滲入到排出口。發(fā)酵4個星期之后,打開發(fā)酵設(shè)備的時候,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)形成了大量滲濾液。這個實驗表明,使用可生物降解的垃圾收集袋是值得考慮的,在對垃圾袋處理技術(shù)進行優(yōu)化的情況下值得推薦。
1.3.4 其他工作
目前還需要進一步探討哪些組合型措施對于整個城市實施該政策是最有效的,以及利用哪種技術(shù)對可生物降解的垃圾收集袋進行處理,可以產(chǎn)生高質(zhì)量的堆肥。
慕尼黑市考慮對可生物降解的垃圾袋進行焚燒處理,因為它們既不能有助于發(fā)酵中生成氣體,也不能當作營養(yǎng)物質(zhì),因此必須在處理垃圾之前就將它們分離出來,對此也需要相應(yīng)的技術(shù)手段。之前的研究也顯示,預(yù)處理步驟對設(shè)施的運行有著很大的影響。Anna Jank[5]等專家也指出,生物垃圾里雜質(zhì)的存在對垃圾處理和堆肥物質(zhì)、發(fā)酵物的再利用起著很大的阻礙作用。
此外,還要檢測生物垃圾肥料在慕尼黑地區(qū)的銷售市場,目前考慮到的是生物種植領(lǐng)域的使用可能性較大,但是它對肥料的質(zhì)量具有較高要求。此外,還考慮將肥料用于慕尼黑市栽花泥土和種植泥土里。鑒于該試點工作的順利實施,慕尼黑市已經(jīng)又在Maxvorstadt地區(qū)開始試點工作,計劃逐步擴展到整個慕尼黑市。
國內(nèi)大多數(shù)城市固體垃圾分類工作處于開始階段,大量廚余垃圾未得到有效收集。大多數(shù)居民會在廚房中配備一個簡易的垃圾桶,再套上塑料袋來收集廚余垃圾,但是由于垃圾桶的空間沒有有效分類,導(dǎo)致其他的生活垃圾會與廚余垃圾混在一起,給后續(xù)的收集和處理帶來麻煩。此外,我國城市固體垃圾產(chǎn)生量以每年約10%的速度遞增,年新增廚余垃圾產(chǎn)生量達500萬t。垃圾中所含有的廚余垃圾由于其高含水率和低熱值而沒有得到妥善的處理和利用,從而大量占據(jù)填埋場庫容,是填埋場氣體和滲濾液產(chǎn)生的主要來源,造成填埋場二次污染防止費用大量增加[6]。由此可見,對廚余垃圾進行分類收集并單獨處理,已成為我國各大城市生活垃圾分類收集的重點工作。
為了改變國內(nèi)現(xiàn)狀,應(yīng)該也和德國慕尼黑市一樣,將從源頭上增加生物垃圾收集量置于一個很重要的地位,從源頭提高廚余垃圾的收集數(shù)量和質(zhì)量,收集之后再封閉運輸至餐廚垃圾處理站集中處理,以形成一個可持續(xù)閉環(huán)系統(tǒng)。
如同德國慕尼黑給居民發(fā)放可生物降解的垃圾袋做法一致,德國漢堡市Nieddorf地區(qū)也于2017年1月開始起,給居民免費發(fā)放涂上石蠟的紙質(zhì)生物垃圾收集袋,方便居民進行廚余垃圾的收集。這種紙質(zhì)垃圾袋可以事后和生物垃圾一起進行堆肥處理。韓國政府也是給居民統(tǒng)一制作廚余垃圾袋,在各小區(qū)統(tǒng)一設(shè)置智能廚余垃圾桶,并按重量計費。這些國家以及城市在廚余垃圾收集方面的先進觀念與意識對我國有一定的借鑒作用,但是由于各國國情不同,生活習(xí)慣、文化素質(zhì)等也有較大的差異,應(yīng)以中國的廚余垃圾特點、居民生活習(xí)慣及生活環(huán)境等為切入點,為廚余垃圾的單獨回收提供研究思路。例如,中國廚余垃圾含水率高以及在短時間內(nèi)極易發(fā)生變質(zhì),高溫、細菌會導(dǎo)致廚余垃圾的快速厭氧酸化的特點,中國的廚余垃圾收集袋在設(shè)計上應(yīng)該有所不同。此外,廚房垃圾桶是放置在狹小的廚房里使用的,因此造型應(yīng)相對簡單耐用。小區(qū)內(nèi)的廚余垃圾桶要選用耐用、醒目、具有親和力等,并且人們愿意靠近它、使用它等特點。
目前我國正在大力推進生活垃圾分類舉措,作為垃圾中占絕對組分的廚余垃圾,其源頭分類、后續(xù)處理處置等水平方面均有待于逐步提高。在生物垃圾收集方面,德國發(fā)揮了前瞻性指導(dǎo)作用,慕尼黑市通過在試點區(qū)域給居民發(fā)放可生物降解的垃圾收集袋等措施,取得了試點成功,這對提升整座城市的生活垃圾分類質(zhì)量、實現(xiàn)較高的再循環(huán)利用率提供了保證。分析研究德國生物垃圾收集試點實例,并從中學(xué)習(xí)借鑒其收集經(jīng)驗,對于提高我國垃圾分類水平,尤其是廚余垃圾的分類收集質(zhì)量和數(shù)量是大有益處的。