时间:2024-05-22
刘婷婷,张 前,曹 婧,温志超,薛 婕
(1.北京工业大学循环经济研究院,北京 100124;2.北京市燃气集团有限责任公司高压管网分公司,北京 100010;3.国家信息中心,北京 100045;4.中国环境科学研究院,北京 100012)
随着人口增长和城市化进程的加快,城市生活垃圾产生量逐年增加[1]。据统计,我国城市生活垃圾清运量2021 年已达到2.49×108t[2]。生活垃圾源头分类被认为是解决废物管理问题的有效手段之一[3],其目的是提高垃圾利用率、减少填埋量、降低垃圾处理成本[4],能够有效减少垃圾收集设施的分离工作并提高回收效率[5]。如果生活垃圾在源头上没有被很好地分离,大量的厨余垃圾混入其他垃圾被一起焚烧处理,将影响焚烧处理效率并容易产生有害物质[6],故有效的生活垃圾分类有助于废物收集、运输和处理[7]。生活垃圾分类工作不仅对垃圾的减量化和资源化有重要意义,带来可观的经济、环境、社会效益[8],还可以显著降低生活垃圾处理过程中的温室气体排放[9],助力实现碳中和目标。
党的十八大以来,党中央、国务院把生活垃圾分类工作摆在生态文明建设的突出位置,***总书记十分关心生活垃圾分类工作,多次作出重要指示。为深入贯彻落实***总书记重要指示精神,全面推进生活垃圾分类工作,中央和各地相继出台了一系列生活垃圾分类政策法规[10-11]。2020 年5 月1 日新版《北京市生活垃圾管理条例》(简称“《条例》”)开始实施,北京市全面推行生活垃圾强制分类,将政府部门、社会机构、个体居民都纳入了垃圾分类的工作中去[12]。两年多以来,各项相关政策文件不断出台[13],北京市生活垃圾分类工作取得重要进展[14]。
一方面,继续深化生活垃圾分类工作,需要对当下北京市生活垃圾分类及收运处理现状进行系统化分析,既要评估生活垃圾分类政策带来的益处,也要识别出分类政策带来的问题和潜在风险,从而进一步推动生活垃圾减量化、资源化。另一方面,北京市作为经济、人口快速发展的典型特大城市,了解北京市生活垃圾分类政策的实施状况可为其他城市的分类工作推进提供指导。因此,本研究将通过比较垃圾分类政策实施前后北京市生活垃圾收运处理情况,对北京市生活垃圾的管理现状及存在问题进行剖析,并为北京市生活垃圾分类政策的进一步优化提出对策建议,以期为北京市生活垃圾分类工作的进一步推进,以及其他城市生活垃圾分类过程中协调居民投放、降低各环节成本、合理优化垃圾处理结构等多方面工作的开展提供指导。
《条例》正式实施标志着垃圾分类进入强制时代。经过两年多政策的贯彻落实,北京市1.6 万个小区(村)、11.7 万个分类管理责任人实现垃圾分类全覆盖,居民垃圾分类习惯逐步养成,践行绿色生活新时尚的社会文明水平大幅提升[15]。据北京市统计局数据显示,全市垃圾分类知晓率和参与率均达到98% 以上,92.2% 的被访者对本市垃圾分类工作表示满意,与《条例》实施前相比,提高了34.8%。居民自主分类准确投放率从两年前的69.38%,到目前已经稳定保持在85.00% 左右,居民垃圾分类和正确投放习惯已经初步形成。
在垃圾收运方面,北京市按照厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾这4 类进行垃圾分类回收。4 类垃圾收运流程如图1 所示,每一类垃圾都由专用车辆运输[16]。截至目前,全市已建成分类驿站1 275 座,达标改造固定桶站6.32 万个,涂装垃圾运输车辆3 945 辆,改造提升密闭式清洁站805 座。垃圾分类设施建设管理达标率由2020 年5 月的7.0%上升至目前的88.8%,投放站点具备脚踏、拉环等便利性设施的配置率达到97.15%。此外,虽然依旧存在混装混运的现象,但北京市通过加大巡查频次,对于违法混装混运的单位和企业予以高限处罚等方式,有效减少了问题发生的频率。
图1 北京市生活垃圾收运流程[16]Figure 1 Domestic waste collection and transportation process in Beijing
在垃圾处理方面,北京市生活垃圾的处理方式主要包括焚烧处理、卫生填埋和生化处理。截至2021 年,北京市共有垃圾处理设施36 座、大型生活垃圾转运站9 座,可基本满足北京市生活垃圾分类处理需求。其中,北京市生活垃圾焚烧厂共有11 座,设计处理能力为17 090 t/d;生活垃圾填埋场9 座,设计处理能力为7 980 t/d;生化处理设施16 座,设计处理能力为7 491 t/d。各区垃圾处理设施分布情况如图2 所示。近年来,垃圾焚烧处理的比例逐年增加,卫生填埋的比例逐年下降。目前,垃圾焚烧的比例上升至50% 以上,垃圾无害化处理结构不断优化。在北京市土地资源紧缺的局面下,垃圾填埋的处理方式不可避免地被逐渐替换,尤其是在现有垃圾填埋场容量趋于饱和的情况下,垃圾焚烧逐步成为垃圾处理的主要方式。北京逐渐发展为以焚烧处理为主、生化处理为辅、卫生填埋兜底的多元化、现代化垃圾分类处理技术格局[17]。
图2 北京各区垃圾无害化处理设施数量及分布Figure 2 The number and distribution of harmless treatment facilities for waste in various districts of Beijing
2011—2019 年北京市生活垃圾清运量已由每年的6.340×106t 上升至1.011×107t,增长了59.5%,然而随着2020 年5 月《条例》的实施,生活垃圾清运量出现拐点,呈现下降趋势,2021 年垃圾清运量比2019 年下降了22.5%(图3)。除了疫情对垃圾产生量的影响外,垃圾分类政策的实施在一定程度上产生了垃圾减量化的效果。
图3 近年来北京市生活垃圾清运量Figure 3 The amount of domestic waste cleared in Beijing in recent years
北京市生活垃圾结构以厨余垃圾为主(40%~65%),纸类、塑料次之,三者总占比高达90%以上,其他种类占比相对较低[18-23](图4)。近年来,北京市居民的厨余垃圾占比持续变化,造成这一现象的原因可能是随着生活水平的改善,北京市居民的饮食结构不断变化,但在《条例》实施前后组分无较大差异,仍以厨余垃圾占比最高。
图4 近年来北京市生活垃圾组分变化[18-23]Figure 4 Changes on the composition of domestic waste in Beijing in recent years[18-23]
《条例》的实施进一步扩大了各类垃圾的分出量,在《条例》实施前北京市厨余垃圾分出量仅为2 026 t/d,占厨余垃圾产生总量的13.1%,其中家庭厨余垃圾分出量仅为309 t/d;可回收垃圾分出量为1 830 t/d,占生活垃圾总量的6.6%。《条例》实施后,厨余垃圾分出量为6 109 t/d,占厨余垃圾产生总量的49.9%,比分类前提升36.8 个百分点,其中家庭厨余垃圾分出量达到4 248 t/d,分出量比《条例》实施前增长了12.7 倍;可回收垃圾分出量约为4 024 t/d,增长了1.2 倍,占生活垃圾总量的18.4%。
本研究对北京市居民开展了问卷调查。按照北京市居民常驻人口数量计算最小样本量为385,本次调查共发放411 份问卷,符合最小样本量要求。调查过程中,被调查者年龄大多数分布在29~40 岁,平均年龄34.38 岁,与北京市的平均年龄38.9 相比存在一定吻合性。其中调查对象以本科文化程度为主,高中或中专以上学历占比63%,与第7 次人口统计结果42% 相比较高,可能是由于本次调查的受访者均为18 岁以上的成年人,近乎全部完成了九年义务教育。调查对象月收入水平多数在5 000~20 000 元/月,与北京统计年鉴中显示的2020 年北京市法人单位从业人员平均工资12 613 元/月也较为吻合。本次调查者的基本情况显示,样本能够较好地反映北京市居民的基本情况,调查结果较为可靠。
调查结果(表1)显示,北京市85% 以上的居民表示目前进行垃圾分类的时间基本在10 min以内,平均分类时间为8 min/d。
表1 居民家庭垃圾分类花费时间分布Table 1 Distribution of time spent on domestic waste classification by residents
对居民代扔垃圾的付费意愿调查结果如图5所示。30% 的居民愿意投入的费用在10 元/月以下,近半数(47%)的居民愿意投入10~20 元/月,这表明北京市居民对垃圾分类具有一定的支付意愿,可以考虑探索生活垃圾差异化收费机制,让不愿意分类的居民支付相关费用,为促进分类效果提质增效。
图5 北京市居民对生活垃圾分类支付意愿Figure 5 The willingness of Beijing residents to pay for domestic waste classification
课题组之前的研究对垃圾分类各环节的成本进行了测算,发现分类能显著降低垃圾处理的总成本,但会提高垃圾投放环节的成本[24]。
垃圾处理环节成本的核算综合计算了垃圾处理厂的土地成本、建设成本和运营成本,并对不同垃圾处理方式的环境影响进行货币化评估。其中,通过采用生命周期评价的方法评估了不同垃圾处理方式的典型环境影响类别(全球变暖潜力、不可再生资源消耗等),并考虑了垃圾处理方式产生的相关环境效益(如电力收益),将环境影响与效益联系相关市场价格进行核算。结果表明在考虑环境影响价值及垃圾处理带来的环境替代效应的货币化结果时,垃圾分类前的处理总成本为924.78 元/t,垃圾分类后的处理总成本为638.25元/t,垃圾分类显著降低了垃圾处理总成本。
通过综合计算汇总垃圾投放环节的居民时间成本、垃圾分类设置(垃圾桶)成本和分类督导员人工成本,结果表明在投放环节中,北京市垃圾分类前的投放成本约为0.78 元/t,分类后的投放成本为1 222.39 元/t。与分类前相比,北京垃圾分类政策实施后的投放成本激增。但随着居民投放习惯的养成,居民投放时间和分类督导员人工投入成本都会不断降低,未来在投放环节的成本也会不断减少。
目前,北京市生活垃圾处理厂的处理能力可以满足当前北京市产生的各类垃圾处理需求,如表2 所示。按照北京市“十四五”时期环境卫生事业发展规划,北京市将推动再生资源回收和生活垃圾清运“两网融合”,做到可回收物应分尽分,2025 年底全面实现原生垃圾“零填埋”的规划目标[25]。预期2025 年焚烧处理能力将达到22 000 t/d 以上、厨余垃圾处理能力达到9 000 t/d。按照垃圾产生量为29 900 t/d 计[26],厨余垃圾分出量达到8 000 t/d,可回收垃圾回收利用量达到8 970 t/d,那么仅有12 930 t 其他垃圾需要焚烧处理,这将导致现有焚烧厂出现“吃不饱”、无法正常运转的状况。
表2 北京市生活垃圾处理能力比较Table 2 Comparison of domestic waste treatment capacity in Beijing
《条例》实施后,北京市居民垃圾分类准确率不断提高,大部分类型社区垃圾准确投放率能达到80%以上[27]。目前,北京市生活垃圾分类主要以居民定点投放为主,多数垃圾站点配备了专门的工作人员,这一管理方式能有效提高居民垃圾分类的投放效果,因此密集封闭型社区的垃圾分类较为规范准确。然而,在没有配备专职分类管理员的社区或者无清洁服务的开放式社区和平房胡同等地,垃圾投放准确率还需要进一步提高。此外,从可持续的角度考虑,需要降低投放环节的人工成本,丰富已有回收方式。实际上,已有个别区域开始依靠科技赋能,运用大数据、多媒体等技术实现生活垃圾分类监督管理的智能化[28]。在垃圾分类管理的下一步工作中,如何扩展智能化技术的应用,在降低人工成本的同时进一步提高生活垃圾分类回收质量、丰富生活垃圾分类回收方式,是又一亟待解决的重要问题。
调查显示,北京市居民进行垃圾分类平均投入时间为8 min/d,并愿意为垃圾分类支付一定费用。因此,可以考虑实施差异化收费政策,运用经济手段解决投放环节成本激增问题,将居民投入成本市场化。实施“分类垃圾少付费、混合垃圾多付费”的差异化收费政策,对未达到分类质量的居民征收二次分类分拣费,可以充分调动居民分类能动性,有效提升垃圾分类质量并促进源头减量。
加快建立与生活垃圾分类投放、分类收集、分类运输相匹配的分类处理系统,加强生活垃圾处理设施规划建设,满足生活垃圾分类处理需求。近年来,北京市生活垃圾的组分虽然仍以厨余垃圾为主要部分,但纸类、塑料等可回收物在生活垃圾中所占的比例有所提高,灰土有所减少,垃圾燃烧热值提高。因此,加大生活垃圾利用率,进一步将卫生填埋转向焚烧处理,可以实现高水平生活垃圾无害化处理模式转向生活垃圾高效利用的新格局,大幅提高北京市生活垃圾管理成效。然而,根据北京市“十四五”时期环境卫生事业发展规划,2025 年北京市生活垃圾焚烧处理能力达到22 000 t/d 以上,焚烧处理能力已经进入溢出阶段,现有焚烧设施可能出现“吃不饱”现象。因此,随着垃圾分类政策的推行,有必要合理调整现有生活垃圾处理设施结构,减少处理设施过剩投资和闲置。
“两网融合”是推进垃圾分类和回收利用的载体,把“城市环卫系统”与“再生资源回收系统”两个网络有效衔接、融合发展,对生活垃圾投放收集、清运中转、终端回收处置进行统筹规划,实现投放点的整合统一、作业队伍的整编、设施场地的共享等[29]。未来生活垃圾处理设施的合理规划需建立在可回收物应收尽收的大前提下,这需要进一步加快“两网融合”的推进速度,加快再生资源的回收效率。从方法上来看,由于垃圾清运和再生资源回收往往是由不同的主体承担,可以建立合作协调机制,各部门协同联合推进[30],实现资源共享最大化。
随着《条例》的施行,北京市垃圾分类工作产生了一定的成效,分类后垃圾清运量出现拐点,2021 年与2019 年相比,垃圾减量率超过20%,厨余垃圾分出率提升36.8 个百分点,可回收垃圾回收量增长了1.2 倍。北京市居民已开始逐步形成分类习惯,目前在生活垃圾分类上平均投入时间约为8 min/d,且愿意为垃圾分类支付一定的费用。此外,在北京市生活垃圾收运处理结构不断调整的过程中仍存在问题,一方面,分类能显著降低生活垃圾处理总成本,但会大幅提高收运环节成本;另一方面,分类后处理总量减少,将导致未来现有焚烧厂出现“吃不饱”,无法正常运转的状况。
从北京市生活垃圾收运处理系统的现状来看,深入推进北京市生活垃圾分类工作,既要考虑生活垃圾管理体系的完善,如何依靠科技赋能、新兴技术创建垃圾分类新型模式,更要注重培养居民分类意识、降低源头分类成本,加强北京市民分类意愿向行为的进一步转化。
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