劉抒悅
(上海環境衛生工程設計院有限公司/上海市環境工程設計科學研究院有限公司,上海 200232)
美國城市生活垃圾處理現狀及對我國的啟示
劉抒悅
(上海環境衛生工程設計院有限公司/上海市環境工程設計科學研究院有限公司,上海 200232)
本文分析了美國城市生活垃圾管理的體制與現狀,對美國城市生活垃圾管理框架、生活垃圾分類方式、產生量及處理量、處理方式等做出了闡述;最后,結合中國國情,為我國在城市生活垃圾管理方面提出建議。
美國;城市生活垃圾;處理;現狀;啟示
在美國,城市生活垃圾(MSW)主要由聯邦政府通過1976年的《資源保護和恢復法案(RCRA)》進行監管,這項法案包括1980年修訂的“固體廢物處置法案”和1984年修訂的“危險固體廢物修正案”,強調了城市生活垃圾是一種資源,應該加以回收利用,從而實現物質的的閉合循環,充分體現了循環經濟的思想[1]。
RCRA的標題D主要涉及非危險固體廢物處理,并要求在州一級制定全面的固體廢物管理計劃。州一級的立法通常比聯邦立法更嚴格。
1989年,美國環境保護署(USEPA)出臺了“固體廢物處理困境:行動議程”,該文件提出了MSW管理的優先級順序,對美國MSW管理戰略產生深遠影響。1990年頒布的《清潔空氣法案(修訂案)》也對美國MSW管理產生了一些直接和間接的影響[2]。
在聯邦層面,管理危險廢物的法案主要有:RCRA Subtitle C,1980年頒布的《綜合環境響應、賠償和責任法案(CERCLA)》及其修正案和1986年的《超級基金修正案(SARA)》。在此基礎上,美國環境保護署(USEPA)充分給予州一級政府管理危險廢物的優先權。
2.1 城市生活垃圾的分類
USEPA對于MSW的分類方式有兩種:一種是按照材料性質來分(如紙張、餐廚垃圾、庭院垃圾、玻璃、金屬、塑料等),另外一種是按產品將生活垃圾分為幾個主要類別,分別是包裝容器(如易腐包裝盒、軟塑料瓶)、耐用品(家具、家用電器)、非耐用品(如報紙、衣物、垃圾袋)、易腐垃圾(餐廚垃圾、庭院垃圾等)和其他垃圾。
2.2 城市生活垃圾的組分
在美國,按照生活垃圾的性質,可將其分為紙張、玻璃、金屬、塑料、餐廚垃圾、庭院垃圾等若干類。圖2顯示了2014年美國MSW各組成部分的質量百分比[3],其中,橡膠/皮革/紡織品占比最大(17.4%),塑料(15.0%)和紙張/紙板(14.3%)分別位列第二和第三。

(來源:United States Environmental Protection Agency,2016.)圖1 2014年美國MSW各組分占比

(按不同方式,來源:United States Environmental Protection Agency,2016.)圖2 2014年美國生活垃圾處理占比
2.3 城市生活垃圾的處理方式
總體來說,美國的生活垃圾處理方式主要可以分為四大類:源頭減量①在垃圾進入城市生活垃圾管理系統之前減少其數量或毒性,包括再利用。再利用是將廢棄的產品以其原來的面貌重新進行利用,使其不進入生活垃圾管理系統的行為,例如循環利用購物袋等。(包含直接回收利用和就地堆肥)、回收利用(包含集中堆肥)、能量回收②有能量回收的垃圾焚燒處理,即通常說的Waste to Energy(WTE),也包括垃圾衍生燃料的制造。、末端處置③城市生活垃圾管理系統中不可回收利用和焚燒的剩余部分。這部分垃圾的處理方式主要有填埋和進行無能量回收的焚燒。,美國環境保護署(USEPA)就該四種處理方式提出了垃圾處理的優先級原則,優先級從上至下依次是源頭減量、回收利用(包括堆肥)、能量回收、末端處置(填埋)。
根據USEPA公布的數據,2014年美國生活垃圾總產生量中有52.6%被填埋處理,34.6%被回收利用或用來堆肥,而焚燒(WTE)的占比只有12.8%。和其他發達國家相比較(圖3),美國的垃圾焚燒在固體廢棄物處理方式中占比不高。一般來說,世界上人口稠密和土地有限的地區(例如許多歐洲國家和日本),由于空間限制而更多地采用垃圾焚燒的方式。但美國國土遼闊,人口相對稀疏,僅靠填埋就可以滿足城市生活垃圾處理的需求。加上填埋場建設和運行的成本較低,在短期內填埋被認為是一個更可行的選擇。
2.4 城市生活垃圾的產生量、回收量及處理量
2014年,美國的MSW總產生量為25850萬噸,人均MSW產生量為1.98kg/d。其中,有8940萬噸被回收和堆肥,回收利用量為6640萬噸,總的回收率達到34.6%(如表1所示)。

注:日本為2013年的數據,其余國家為2014年的數據(數據來源:USEPA,Organization for Economic Cooperation and Development for Other Countries)圖3 各國垃圾焚燒量占垃圾產生總量的比例
美國MSW產生量從1960年至2005年呈快速增長態勢,平均每年增加370萬噸左右。2005年以后,MSW總產生量開始下降,2009以后總體維持平衡,大約為25000萬噸/年。但是從表2可以看出,人均MSW產生量變化較為緩慢,從1960年的1.21kg/d逐漸增長到2000年的2.13kg/d,2000年以后出現下降,2009年至2013年保持在1.98kg/d左右。

表1 1960-2014年美國MSW產生量及處理量(萬噸)
注:1.“-”表示低于5000噸或0.05%。

表2 1960-2014年美國人均MSW產生量及處理量(kg/d)
④2014年數據不全。

圖4 1960-2013年美國MSW產生量、回收量和回收率變化
1970年至2000年,美國的MSW回收率從6.6%大幅提升至28.5%;2000年以后增幅有所減緩,從2009年開始,回收率基本保持在34%左右。填埋率下降也尤為顯著,從1960年的94%減少到2013年的53%。
總體來看,從2010年以后,美國的MSW總產生量、人均產生量和回收率都趨于穩定。
2.5 城市生活垃圾的回收利用
2013年,美國MSW的總回收率為34.3%4。其中,紙張/紙板的回收率約為63%,玻璃和金屬的回收率分別為27%和34%。除可回收材料以外的其他垃圾(見表3)中,庭院垃圾以堆肥的方式被回收處理,回收率達到60.2%,相比之下,餐廚垃圾的回收率較低,只有5.0%。總體上,廢紙的回收量占MSW總回收量的49.8%,庭院垃圾回收量則占23.6%,只這兩項減少的生活垃圾就達到6400萬噸,占MSW總產生量的25%。生活垃圾廢棄量中,餐廚垃圾占比最高,為21.1%,塑料其次,為17.7%。

表3 2013年美國各類MSW產生量、回收量、回收率和廢棄量(萬噸)
隨著人民生活水平的提高和城鎮化發展進程的加快,我國城鎮生活垃圾產生量增長迅速,許多地區飽受“垃圾圍城”困擾,環境隱患日益突出。美國從上世紀70年代就已經意識到城市生活垃圾帶來的嚴峻問題,提出了“減量化、資源化、無害化”的垃圾處理方向,并在立法上嚴格實施,相繼出臺了一系列環境法,建立了有效的環境管理行機制和適合于當地的城市垃圾處理方式,取得了良好的環保效果。對此,我國可以在垃圾源頭減量方面加強立法和執法。
首先,建立適合我國的垃圾分類體系。由于城市垃圾在處理前沒有得到有效的分類,不僅增加了處理成本,也減少了資源的有效再利用。對此,我國應制定垃圾分類的相關標準,規定個人以及企業垃圾分類收集的義務和責任,并制定相應的強制力手段確保政策實施。
同時,完善廢品回收利用體系,鼓勵社會參與廢舊物品回收利用工作,健全社區廢品回收利用系統,進一步完善廢舊物資回收利用網絡。加大政策引導和支持力度,推進廢品回收企業規模化和規范化發展,保證我國城市垃圾回收和再生利用的健康有序發展。
最后,美國是一個地廣人稀的國家,國土面積與我國相當但人口只有我國的約1/5,因此,垃圾焚燒在美國的發展有限。我國應該因地制宜地發展垃圾焚燒,提倡建立垃圾處理綜合園區,提高焚燒標準,淘汰不達標的焚燒技術,向清潔、高效和智能化的方向努力。
[1]周興宋.美國城市生活垃圾減量化管理及其啟示[J].特區實踐與理論,2008,5:66-70.
[2]Eighmy T T,Kosson D S.USA national overview on waste management[J].Waste Management,1996,16(5-6):361-366.
[3]United States Environmental Protection Agency.2016.Advancing Sustainable Materials Management:2014 Fact Sheet.https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-11/documents/2014_smmfactsheet_508.pdf
[4]United States Environmental Protection Agency.2015.Advancing Sustainable Materials Management:2014 Fact Sheet.https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/2013_advncng_smm_fs.pdf
Current Situation of Municipal Solid Waste Treatment in the United States and its Enlightenment to China
LIU Shuyue
(Shanghai Environmental and Sanitation Engineering Design Institute/Shanghai Institute for design and research on environmental engineering Co.,Ltd,Shanghai 200232)
This paper provided a brief overview of municipal solid waste management in the United States. Specific information is given to management frame of municipal solid waste(MSW),MSW characteristics,MSW generation and MSW treatment. Based on these,several management recommendations were delivered for MSW management in China.
United States;municipal solid waste;management;current situation,enlightenments
劉抒悅,助理工程師,麻省理工學院碩士,從事垃圾分類及固體廢棄物處理方面的咨詢和研究工作
X21
A
1673-288X(2017)03-0084-03
項目資助:上海市科技攻關計劃(13231201901、15DZ1205901)
引用文獻格式:劉抒悅.美國城市生活垃圾處理現狀及對我國的啟示[J].環境與可持續發展,2017,42(3):84-86.