劉建國
垃圾分類對于推動生態(tài)文明建設(shè)、提升社會文明程度、創(chuàng)新基層社會治理都有著重要意義?!凹訌?qiáng)科學(xué)管理,形成長效機(jī)制,推動習(xí)慣養(yǎng)成”已成為我國系統(tǒng)深入推行垃圾分類的根本遵循,其中“科學(xué)管理”是基礎(chǔ),“長效機(jī)制”是路徑,“習(xí)慣養(yǎng)成”是目標(biāo)。面向國家和地方垃圾分類不同發(fā)展階段主要矛盾和重大需求的科技支撐既是科學(xué)管理的要求,也是科學(xué)管理的標(biāo)志。
北京、上海、廣州、深圳等超大城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集、土地稀缺,垃圾分類開展的設(shè)施、管理、社會、經(jīng)濟(jì)、文化等基礎(chǔ)較好,較早實(shí)現(xiàn)了垃圾分類從起步階段到發(fā)展階段的過渡,率先邁上了提質(zhì)增效的臺階。超大城市垃圾分類從“有沒有”走向“好不好”、從量變走向質(zhì)變,對科技支撐下精細(xì)化、系統(tǒng)化、定量化、智慧化的科學(xué)管理的需求更為迫切,同時(shí)科技支撐撬動垃圾分類提質(zhì)增效的邊際效應(yīng)也更加顯著。
深圳市作為中國特色社會主義先行示范區(qū)、國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū),以及國家生活垃圾分類重點(diǎn)城市和首批“無廢城市”建設(shè)試點(diǎn),有責(zé)任探索構(gòu)建先進(jìn)、適用的生活垃圾分類管理體系,為其他城市提供先行示范。在國家科學(xué)技術(shù)部、深圳市科技創(chuàng)新委員會和深圳市城市管理和綜合執(zhí)法局的大力支持下,清華大學(xué)深圳國際研究生院從2018年起牽頭承擔(dān)了“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)“基于分類的深圳市生活垃圾集約化處置全鏈條技術(shù)集成與綜合示范”項(xiàng)目。項(xiàng)目緊密結(jié)合深圳市在我國中國特色社會主義建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展中的特殊功能定位,面向深圳市生活垃圾分類處理系統(tǒng)升級重構(gòu)的重大需求,以“精準(zhǔn)分類、全程減量、梯級利用、高效處理、智慧監(jiān)管”為主線,突破全鏈條減量分類、園區(qū)化循環(huán)利用、污染物超低排放、全過程智慧管控等關(guān)鍵技術(shù)與核心裝備,推動深圳市建成以選擇性精準(zhǔn)分類為基礎(chǔ)、以校園/社區(qū)發(fā)動志愿服務(wù)為特色、以廚余垃圾適度分類為系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)、以可回收物規(guī)范管理為迭代升級方向、以清潔高效焚燒發(fā)電為核心依托、以多層級全過程智慧監(jiān)管平臺為保障的生活垃圾分類處理系統(tǒng),形成適應(yīng)城市精細(xì)化管理、環(huán)境高品質(zhì)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展要求的生活垃圾分類“深圳模式”,為我國超大、特大城市普遍推行垃圾分類制度提供了可借鑒、可推廣的綜合性解決方案,對我國生活垃圾分類工作穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)生了積極的輻射帶動作用。
在深圳市10個(gè)區(qū)開展了覆蓋各類場所垃圾產(chǎn)生規(guī)律的深度調(diào)研,解析了生活垃圾時(shí)空分布規(guī)律和物質(zhì)流向,量化了不同分類模式的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,提出了適于深圳市的選擇性精準(zhǔn)分類方案。在此基礎(chǔ)上,完成了深圳市垃圾分類先行示范區(qū)工作方案,提出了垃圾分類的具體管理策略,撰寫了《生活垃圾分類模式全成本分析》《碳中和背景下生活垃圾分類管理策略研究報(bào)告》《生活垃圾按量計(jì)費(fèi)模式》《生活源再生資源回收利用現(xiàn)狀及潛力調(diào)研報(bào)告》等專項(xiàng)報(bào)告,厘清了生活垃圾分類工作中的疑點(diǎn)、難點(diǎn)。上述成果已融入《深圳市生活垃圾分類管理?xiàng)l例》《深圳市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施總體規(guī)劃》《12類場所生活垃圾分類工作指引》等政策法規(guī)中。在此基礎(chǔ)上,在深圳市開展了生活垃圾源頭分類質(zhì)量提升與保障工程示范工作,打造了一批基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的先進(jìn)垃圾分類示范點(diǎn),建設(shè)了國內(nèi)首套完整的低值可回收物牛奶盒回收體系,覆蓋全市1613所學(xué)校,累計(jì)回收1100多萬個(gè);提出了“志愿先行、校園發(fā)動”的引導(dǎo)公眾參與垃圾分類的策略,與深圳市城市管理和綜合執(zhí)法局、深圳市教育局和公益組織合作,參與打造了具有“名片效應(yīng)”的深圳市垃圾分類公眾教育“蒲公英計(jì)劃”,受到了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的肯定并向全國推廣。
針對垃圾分類工作中廚余垃圾處理這一難點(diǎn)問題,開發(fā)了有機(jī)垃圾分質(zhì)分相高效協(xié)同厭氧消化技術(shù),應(yīng)用于深圳市最大的廚余垃圾資源化處理項(xiàng)目,大幅提升了設(shè)施穩(wěn)定性和有機(jī)質(zhì)利用率,年處理規(guī)模達(dá)到800噸,減排二氧化碳超過12萬噸,為我國廚余垃圾的高效資源化利用提供了新路徑。針對深圳市以環(huán)境園為支撐的生活垃圾處理設(shè)施體系,以“協(xié)同處理、擴(kuò)能增效、物能循環(huán)”為基本思路,對深圳市最大的有機(jī)垃圾處理園區(qū)——郁南環(huán)境園進(jìn)行了園區(qū)循環(huán)化改造。首先,通過廚余垃圾與污泥協(xié)同厭氧消化,將消化周期從30天縮短到20天左右,減少了設(shè)施的占地面積;其次,建立沼氣產(chǎn)熱發(fā)電的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和沼渣、糞渣的協(xié)同堆肥處理系統(tǒng),打通了園區(qū)“水—能—廢”的循環(huán)鏈路,提高了郁南環(huán)境園的綜合效益和運(yùn)營的穩(wěn)定性,環(huán)境負(fù)擔(dān)降低了70%以上。項(xiàng)目形成的園區(qū)循環(huán)化改造方案為全國類似環(huán)境園區(qū)的改造提供了樣板。
焚燒發(fā)電廠已成為我國城市生活垃圾分類處理必不可少的核心設(shè)施。焚燒發(fā)電設(shè)施二英排放與飛灰處置是社會各界高度關(guān)注的問題,也是垃圾處理“鄰避效應(yīng)”的主要癥結(jié)所在。針對上述制約焚燒發(fā)電健康穩(wěn)定發(fā)展的核心問題,突破了焚燒二英高溫取樣難題,開展了現(xiàn)代化大型垃圾焚燒系統(tǒng)二英產(chǎn)生及沿程分布規(guī)律研究,闡明了燃燒控制及煙氣凈化系統(tǒng)各環(huán)節(jié)對二英的去除效果,在集成優(yōu)化基礎(chǔ)上開發(fā)了生活垃圾焚燒效能提升及污染物控制關(guān)鍵技術(shù),煙氣二英最終排放水平為0.006 4 ng I-TEQ/Nm3,總?cè)コ矢哌_(dá)98.95%,二英排放水平遠(yuǎn)低于0.05 ng I-TEQ/m3的深圳超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到了國際先進(jìn)水平。針對垃圾焚燒飛灰,開發(fā)了高溫熔融無害化、強(qiáng)效螯合穩(wěn)定化和同步重金屬固定及二英分解的納米n-Al/CaO處理技術(shù)。在技術(shù)突破的基礎(chǔ)上,通過實(shí)施清潔焚燒,促進(jìn)資源共享,開展公眾服務(wù),構(gòu)建了“城市生活垃圾清潔焚燒與睦鄰共生的整體解決方案”,克服了“鄰避效應(yīng)”問題,保障了生活垃圾分類處理體系的健康運(yùn)行。該案例被國家發(fā)展改革委推廣。
系統(tǒng)梳理超大城市生活垃圾分類處理系統(tǒng)精細(xì)化管理業(yè)務(wù)需求,集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息化技術(shù),支撐業(yè)務(wù)主管單位建立了生活垃圾全鏈條智慧化分類管理體系,打通了市—區(qū)—街道多層級管理部門以及商務(wù)、教育、生態(tài)環(huán)境、義工聯(lián)等多職能部門的垃圾分類管理數(shù)據(jù)鏈條,實(shí)現(xiàn)了垃圾分類數(shù)據(jù)統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化管理。針對投放主體發(fā)動困難、嚴(yán)重依賴人力督導(dǎo)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失等問題,建立了覆蓋全市20 000多個(gè)集中投放點(diǎn)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化收集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了垃圾投放源頭基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、智慧化采集,同時(shí)構(gòu)建了投放點(diǎn)動態(tài)成效評估模型,對居民行為、場所情況、監(jiān)督效果等5大項(xiàng)59細(xì)項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行綜合評估,實(shí)現(xiàn)了投放點(diǎn)分類情況跟蹤評價(jià)以及督導(dǎo)方式智慧選擇。針對垃圾細(xì)分品類多、收運(yùn)渠道復(fù)雜等問題,開發(fā)了生活垃圾分類收運(yùn)智慧感知系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全市3000多輛各品類垃圾收運(yùn)車輛的智慧調(diào)度和智能監(jiān)管。針對多種處理設(shè)施并存、技術(shù)水平硬件基礎(chǔ)不一等問題,構(gòu)建了全市統(tǒng)一的處理設(shè)施智慧管控系統(tǒng),建立了統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)管理平臺和智能化數(shù)據(jù)獲取及傳輸體系,實(shí)現(xiàn)了垃圾處理設(shè)施的優(yōu)化調(diào)配、在線監(jiān)控、安全保障等多維度管控功能。針對可回收物底數(shù)不清、來源去向不明、管理水平相對落后、嚴(yán)重制約“兩網(wǎng)融合”推進(jìn)等問題,利用物聯(lián)網(wǎng)和SAAS服務(wù)平臺,依靠各類設(shè)備集成,實(shí)現(xiàn)了再生資源系統(tǒng)回收站點(diǎn)原有計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)的智能采集及傳輸,破除了“兩網(wǎng)融合”的數(shù)據(jù)壁壘。為滿足深圳市“志愿先行、校園發(fā)動、全民參與”的垃圾分類治理模式,構(gòu)建了智慧公眾平臺,集成公眾參與端口,將志愿督導(dǎo)、社會監(jiān)督員、公眾隨手拍、蒲公英講師、校園分類、入戶宣傳等公眾參與方式集合到統(tǒng)一平臺,大幅提升了公眾參與水平。
為了全面表征生活垃圾處理全流程的綜合績效,建立了涵蓋減量化、穩(wěn)定化、物質(zhì)回收量、能源回收量、溫室氣體排放與環(huán)境影響評價(jià)等六項(xiàng)指標(biāo)的綜合績效指標(biāo)體系,核算不同生活垃圾分類處理技術(shù)路線的環(huán)境績效,進(jìn)而采用貨幣化方法將各項(xiàng)指標(biāo)的影響換算為貨幣價(jià)值,得到綜合隱性成本。評估結(jié)果表明,在深圳市廚余垃圾處理設(shè)施中,大型厭氧消化、水解酸化制碳源設(shè)施的綜合環(huán)境績效較好,而中小型就地好氧發(fā)酵或烘干設(shè)施的環(huán)境績效較差。在各品類生活垃圾處理中,強(qiáng)化可回收物規(guī)范回收的綜合環(huán)境績效最為顯著。以不同廚余垃圾分出率為變量評估深圳市生活垃圾分類處理系統(tǒng)的綜合環(huán)境績效,發(fā)現(xiàn)25%~35%廚余垃圾分出率下綜合環(huán)境績效可達(dá)最優(yōu),不進(jìn)行廚余垃圾分類,或者廚余垃圾過度分類,系統(tǒng)的綜合環(huán)境績效均會出現(xiàn)下降,而且過度分類情景下綜合環(huán)境績效下降速率與幅度均顯著高于廚余垃圾低分出率情景。與混合垃圾全量焚燒相比,推行生活垃圾分類后,深圳市生活垃圾處理系統(tǒng)物質(zhì)回收量提升了59.2%,能源回收量降低了14.1%,溫室氣體排放下降了12.4%,其他環(huán)境影響的人均當(dāng)量PE總值降低了35.0%。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的貨幣化結(jié)果,以大型焚燒發(fā)電為核心的深圳市生活垃圾處理系統(tǒng)較為先進(jìn),其綜合環(huán)境績效的隱性成本為-139.8元/噸,即已經(jīng)呈現(xiàn)出正面的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益;分類處理以后,隱性成本降低到-171.5元/噸,說明推行垃圾分類可進(jìn)一步提升系統(tǒng)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益;在廚余垃圾適度分類基礎(chǔ)上,強(qiáng)化可回收物回收系統(tǒng)的規(guī)范管理,并以生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度驅(qū)動可回收物高值利用,隱性成本將進(jìn)一步大幅降低到-246.6元/噸。上述貨幣化評估結(jié)果清晰表明,推行垃圾分類并在科學(xué)管理基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效,可創(chuàng)造突出的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益,為“綠水青山就是金山銀山”提供了生動詮釋。
在深入研究和長期實(shí)踐中,凝練提出了深圳市超大城市生活垃圾分類先行示范模式,其基本特征為:以選擇性精準(zhǔn)分類為基礎(chǔ),以校園/社區(qū)發(fā)動志愿服務(wù)為特色,以廚余垃圾適度分類為系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)點(diǎn),以可回收物規(guī)范管理為迭代升級方向,以清潔高效焚燒發(fā)電為核心依托,以多層級全過程智慧監(jiān)管平臺為保障。這一模式全面落地深圳,深圳市生活垃圾分類處理取得突出成效,其整體水平的回收利用率和資源化利用率均較項(xiàng)目實(shí)施前有明顯提升。目前,深圳市生活垃圾分類回收利用率達(dá)到49%,居于國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平;環(huán)境負(fù)荷大幅下降,有效增強(qiáng)了人民群眾的幸福感和獲得感;提出的深圳市生活垃圾分類處理整體解決方案和長效機(jī)制政策建議等報(bào)告,對我國其他城市,尤其是超大及特大城市因地制宜穩(wěn)妥有序推進(jìn)垃圾分類工作發(fā)揮了一定的守正、創(chuàng)新、糾偏作用。
在各級政府的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、各相關(guān)職能部門的組織推動下,在社會各界和全體居民的共同努力下,我國超大城市生活垃圾分類取得了顯著成效,邁上了新的臺階。在促進(jìn)人與自然和諧共生成為中國式現(xiàn)代化的本質(zhì)要求、減污降碳協(xié)同增效成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型總抓手的新形勢下,超大城市垃圾分類面臨著提質(zhì)增效的緊迫任務(wù),必須對標(biāo)東京、柏林、倫敦、巴黎等國際化大都市垃圾分類先進(jìn)水平,進(jìn)一步強(qiáng)化科技支撐,持續(xù)精準(zhǔn)發(fā)力,在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步鞏固和提升生活垃圾分類體系建設(shè)成效,真正形成垃圾分類長效機(jī)制,切實(shí)推動居民垃圾分類減量習(xí)慣養(yǎng)成,提升社會文明和生態(tài)文明水平。
北京市香山公園垃圾分類驛站? 攝影:梁志堅(jiān)
一是進(jìn)一步完善生活垃圾智慧監(jiān)管平臺功能與數(shù)據(jù)共享交匯機(jī)制,實(shí)現(xiàn)垃圾分類監(jiān)管平臺與環(huán)衛(wèi)設(shè)施監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,全面打通社區(qū)—街道—區(qū)—市多層級管理部門以及商務(wù)、環(huán)境、教育等相關(guān)職能部門垃圾分類管理相關(guān)數(shù)據(jù)鏈條,形成垃圾分類管理“一張網(wǎng)”,進(jìn)一步提升垃圾分類精細(xì)化、智慧化管理水平。
二是面向超大城市碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),推動居民生活垃圾源頭減量與分類投放的碳普惠核算與認(rèn)證,建立生活垃圾分類減污降碳協(xié)同增效標(biāo)準(zhǔn)化評估方法,以及“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)環(huán)保價(jià)值轉(zhuǎn)化核算方法體系,持續(xù)引領(lǐng)垃圾分類處理系統(tǒng)優(yōu)化升級發(fā)展方向。
三是建立廚余垃圾管理層次框架與行動指南,著力推動食品供應(yīng)鏈廢物預(yù)防減量、大型商超與連鎖餐飲企業(yè)余量食物捐贈、品質(zhì)可控廚余垃圾的飼料化利用,積極推動廚余垃圾短程快速大規(guī)模處理技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與工程化應(yīng)用,如水解酸化制備碳源應(yīng)用于污水生化處理,開發(fā)沼氣化學(xué)鏈制氫或催化重整制氫技術(shù)與裝備,構(gòu)建有機(jī)固廢或沼渣生化或熱化學(xué)穩(wěn)定化—安全土地利用儲碳產(chǎn)業(yè)共生模式,實(shí)現(xiàn)城市有機(jī)固廢的全鏈條生態(tài)循環(huán)利用。
四是以可回收物規(guī)范回收體系建設(shè)為重點(diǎn),切實(shí)推動垃圾分類收運(yùn)與再生資源回收“兩網(wǎng)融合”,補(bǔ)齊我國超大城市與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)城市之間在垃圾分類系統(tǒng)上存在的最為突出的短板。積極探索在塑料瓶、玻璃瓶、輕質(zhì)包裝、快遞包裝等可回收物回收中落實(shí)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》確立的生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度及押金回收制度,引導(dǎo)城市出臺低值可回收物回收支持政策并建設(shè)規(guī)模適宜的集中式現(xiàn)代化分揀中心,促進(jìn)可回收物回收系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級與良性發(fā)展,促進(jìn)回收行業(yè)提高技術(shù)與管理水平,實(shí)現(xiàn)可回收物回收的功能定位從“廢品回收”到“環(huán)境服務(wù)”的躍遷和轉(zhuǎn)型。
五是因應(yīng)國際、國內(nèi)塑料垃圾管理及微塑料等新污染物治理焦點(diǎn)問題,系統(tǒng)開展超大城市塑料垃圾管理及微塑料污染狀況調(diào)研,結(jié)合超大城市垃圾分類、“無廢城市”建設(shè)、塑料污染治理等目標(biāo),提出塑料垃圾回收利用以及微塑料等新污染控制技術(shù)路徑與管理策略,開展典型塑料垃圾物理回收及化學(xué)回收的技術(shù)驗(yàn)證與工程示范。
六是在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究不同收費(fèi)方式的可行性與有效性,加快出臺和實(shí)施非居民廚余垃圾和其他垃圾收費(fèi)制度,在快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)支撐下逐步實(shí)行非居民和居民生活垃圾計(jì)量收費(fèi)制度,發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿的調(diào)節(jié)和引導(dǎo)作用,進(jìn)一步強(qiáng)化居民垃圾分類意識提升和責(zé)任落實(shí),促進(jìn)居民垃圾減量分類習(xí)慣養(yǎng)成,同時(shí)降低政府財(cái)政負(fù)擔(dān)。
七是調(diào)研超大城市固體廢物園區(qū)集約化處理的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)固廢環(huán)境園區(qū)或循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)循環(huán)化改造的經(jīng)驗(yàn),對各個(gè)固廢環(huán)境園區(qū)或循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)開展系統(tǒng)全面的診斷評估,充分挖掘已有設(shè)施處理能力潛能,提升處理效能,進(jìn)一步強(qiáng)化和發(fā)揮各個(gè)環(huán)境園區(qū)在廢物協(xié)同、物能循環(huán)、設(shè)施共享、污染減排方面的優(yōu)勢。
八是以集約化、高效能、低風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo),逐步推動超大城市市政污泥、醫(yī)療廢物、可燃工業(yè)固廢等在生活垃圾焚燒設(shè)施的協(xié)同焚燒處理,同時(shí)積極開發(fā)高參數(shù)焚燒發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、垃圾焚燒煙氣碳捕集、垃圾衍生燃料規(guī)?;G氫生產(chǎn)等技術(shù)與裝備,開展工業(yè)化試驗(yàn)和工程示范。
九是針對超大城市生活垃圾產(chǎn)生量大、處理系統(tǒng)以焚燒發(fā)電為主狀況下大量產(chǎn)生且富集重金屬與二英類污染物的生活垃圾焚燒飛灰,結(jié)合超大城市自然社會經(jīng)濟(jì)條件,以跨介質(zhì)環(huán)境污染控制和全過程環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)防控為目標(biāo),開展分質(zhì)資源化、安全穩(wěn)定化創(chuàng)新技術(shù)的工業(yè)化試驗(yàn)與工程示范,實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒飛灰的低碳、低風(fēng)險(xiǎn)、長效安全處理。
十是針對存量生活垃圾填埋場、建筑垃圾、工業(yè)固廢貯存場存在的環(huán)境與安全隱患,在診斷評估基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)治理、資源利用、生態(tài)恢復(fù)、風(fēng)險(xiǎn)控制與安全保障方案,推動存量生活垃圾衛(wèi)生填埋場、建筑垃圾堆放場、工業(yè)固廢貯存場的有序、安全、高質(zhì)量再生利用。
(責(zé)任編輯:榮榮)