关于未来社区中垃圾分类回收及其利用的研究

—— 未来社区微课题系列之四

2019-10-18 | 
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引言:

根据《浙江省未来社区建设试点工作方案》(浙政发〔2019〕8 号)、《关于开展浙江省未来社区建设试点申报工作的通知》(浙发改基综〔2019〕138 号)等文件的指导性意见表明,未来社区建设应在低碳场景中推进垃圾分类收运和再生资源回收“两网融合”体系建设,改进生活垃圾收运系统功能,提高建筑垃圾资源化利用率,进一步打造花园式无废社区。因此垃圾分类回收及其利用的成效,将成为未来社区实现花园式无废社区目标的关键性因素。

一、社区垃圾分类回收及其利用的现状

垃圾是城市发展的附属物。随着城市和人的运转,每年都能产生巨量的垃圾。这对各个城市的垃圾处理能力形成了巨大压力,尤其是对高速发展的中国城市而言,正遭受着“垃圾围城”之痛。

目前,国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要是卫生填埋、焚烧和高温堆肥等。其中卫生填埋是最通用的垃圾处理方法,特点是处理费用低、方法简单,但容易造成地下水资源的二次污染。同时随着城市垃圾量增加,靠近城市的填埋场地不断减少,政府将不得不开辟远距离填埋场,导致垃圾处理成本上升。相对来说,采用焚烧垃圾的处理方式,减量效果更好(焚烧后的残渣体积将减少90%以上,重量减少80%以上)。但在多数情况下,焚烧处理设备所产生的电能价值远低于运行成本,会给地方政府留下巨额亏损,并且由于垃圾中含有的部分金属在焚烧后具有很高的毒性,易产生二次环境污染。

在生态和资源的的重压下,我国已在加快垃圾分类回收的制度建设。事实上,我国早在2000年就确定八个城市(北京、广州、上海、深圳、厦门、杭州、南京和桂林)作为生活垃圾分类试点。然而,由于当时管理规制不健全、垃圾分类设施供给不足、回收利用体系不完善、公众缺乏垃圾分类常识及参与度低等原因,使试点成果寥寥。直至2019年7月1日,上海率先进入生活垃圾强制分类时代,随后杭州、温州、金华、安吉等城市正式加入,掀起了新一轮垃圾分类风暴。

二、生活垃圾处理的痛点分析及重点解决方案

当前社区的生活垃圾一般按“厨余(易腐)垃圾、其它垃圾、有害垃圾、可回收物”分为四大类。对城市环卫收运企业而言,每天面对的垃圾主要是厨余垃圾和其他垃圾,其中厨余垃圾占到整个生活垃圾量的50%左右。厨余垃圾还含有大量水分(30%~50%),伴有油脂、有机物等物质,极易变质、腐烂、发酵,散发恶臭气体,并滋生大量的蚊蝇和病菌,长期堆放则会污染周边大气和地下水。因此厨余垃圾的处理已成为目前社区垃圾处理的痛点。

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四类垃圾分类示例

垃圾处理的最终目标是“减量化、资源化、无害化”。在未来社区的住宅及人才公寓中,可以广泛使用厨余垃圾粉碎器,即:在主要厨房的水槽下至少安装一台厨余垃圾粉碎器。粉碎器可将厨房的食物垃圾(包括骨头、鱼头、鱼刺、蛋壳、菜叶、果壳、果皮、咖啡渣、茶叶渣、玉米棒芯、残羹剩饭等)粉碎研磨成细小颗粒,并顺下水管道排出,从而达到“及时处理”和“减量化”效果。

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厨余垃圾粉碎器

厨余垃圾粉碎器已在欧美具有较高普及率。但在国内,虽已有部分大牌房地产开发商和个人用户采用了厨余垃圾粉碎器,但仍存在无法大量普及的情况。主要问题有以下五点:

1、目前市面上的一台高质量粉碎器价格较贵;

2、粉碎器虽然对绝大部分的厨余垃圾具有良好效果,但在处理大骨头、贝壳类、高纤维类(如牛肉)等垃圾时效果并不理想,且容易使粉碎器发热损坏;

3、粉碎器的安装需要预留空间和电源开关,且需要与匹配的下水管网;

4、国内的厨余垃圾含有较多油脂,而粉碎器无法对油脂进行处理;

5、民众对大量使用粉碎器有“加重城市水污染,增加污水处理的难度、能耗与费用”等担忧。

针对上述问题,未来社区可采用以下五个解决方案加以应对:

1、大批量使用粉碎器将大大降低生产成本和初始投资;

2、对社区居民加强注意事项宣传,使居民充分了解粉碎器的使用限制,确保粉碎机长期可靠运行,少量不能处理的厨余垃圾则仍按垃圾分类规定处理;

3、厨房设计初期预留粉碎器的安装空间,减少弯头,配置电源,并适当加大下水管管径,确保排水通畅;

4、为防止油脂进入管网后造成堵塞,需进行系统化设计。设计可借鉴卫生间污水设置化粪池的处理方式,按需统一设置油水分离器,使油脂能由环卫收运企业定时回收并交由专业公司作资源化处理;

5、对下水管网进行定期清理保养,设置类似污水处理装置的厨余垃圾回收装置,并对接专业厨余资源再生利用企业,将厨余垃圾经处理后产生的大量有机肥用于种植园林苗木和花卉,或用于食性广泛且具有药用价值的生物养殖。

三、未来社区生活垃圾分类投放点的设计与监管

目前垃圾分类与回收普遍采用“两定四分”法。“两定”即定时、定点。定时是根据居民的生活习惯或工作时间,分别确定垃圾投放时间段,如早上6:30-9:00,晚上6:00-8:30。定点是根据服务半径标准,设置垃圾集中投放点。四分是把生活垃圾按厨余(易腐)垃圾、可回收物、有害垃圾、其他垃圾分类。但各城市在推行“两定四分”法过程中,依然存在“垃圾分类点多,居民分类习惯难养成,传统监管主要靠人力、成本高、监管难,回查管理没途径、追溯难”等诸多问题。

针对上述问题,未来社区可在各垃圾投放点设置“智能摄像机+智慧音柱”系统。该系统通过与社区大平台相连,充分结合社区积分制,可实现自定义语音提醒功能,有效监督不文明行为。

同时,未来社区还可在垃圾投放点设置智能垃圾分类回收柜。它通过“人脸识别+扫码支付+实时监控+大数据分析”技术,将垃圾分类流程简化,并结合社区积分制,对正确投放垃圾的行为进行奖励。这将极大提高居民垃圾分类的积极性和自觉性,从源头推动了可回收物和有害垃圾的分类回收。另外智能垃圾分类回收柜还有外观精致时尚、色彩搭配巧妙,分类标识简洁醒目等特点,可与社区周边环境融为一体,为社区增添一抹亮色。

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摄像+音柱系统及智能垃圾分类回收柜

四、未来社区公共建筑的餐饮垃圾处理方案

未来社区除居住区外,还会配建如创业办公区、学校、社区服务中心、社区综合体、餐饮区等公共建筑。与居民所产生的厨余垃圾“总量巨大、相对分散”特点不同,公共建筑餐饮区产生的厨余垃圾具有“数量相对集中”的特点。

因此,未来社区中餐饮垃圾的处理应以“源头减量”为原则,在建筑的适当位置设置密封房间,并采用好氧发酵技术对垃圾进行处理。好氧发酵技术作为一种较好的餐饮垃圾处理方式,具有工程投资少、处理方法科学、运行费用低等特点。它将封闭型舱式容器与精密机械相结合,使餐饮垃圾经破碎、脱水、发酵、除臭、油水分离等步骤处理,最终产生有机肥料和食物废弃油。食物废弃油可用来提炼工业用油,充分实现资源转化。

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好氧发酵处理装置

好氧分解一般在有氧和有水的环境下进行,形成为:有机物质+好氧菌+氧气+水→二氧化碳+水(蒸气状态)+硝酸盐+硫酸盐+氧化物。好氧分解的产物是由适湿细菌进行微生物分解形成。适湿细菌吞食有机残渣中的碳元素,在呼吸中消耗氧,并产生二氧化碳(该二氧化碳实际是细菌呼吸及磨擦后所产生的气体)。这种反应过程不产生无任何有害物质,且经正确处理的好氧发酵所产生气体的气味很小。

五、未来社区建筑垃圾资源化利用

未来社区建设在对老旧社区进行拆改、后期建设、装修、修缮的过程中必然会产生大量的建筑垃圾。面对巨量的建筑垃圾,目前国内的普遍处理方式多以简单填埋和露天堆放为主,或者在施工现场附近开辟一个临时处理点,把产生的建筑垃圾就地处理。这类处置点的处理工艺简单,仅停留在将砖块和混凝土块简单压碎后制成“免烧砖”。这些“免烧砖”强度不足、价格低廉,只能用作建造临时围墙。同时在项目结束后,这些处理点也会随之迁移,造成成本浪费。

面对这些问题,未来社区项目所在城市应按“规模化、现代化、生态化、产业化、市场化”标准,建设建筑垃圾综合利用工厂。这些工厂的厂房内须安装除尘及降噪仪器,配置专业破碎生产线,把建筑垃圾进行分拣、碾碎、再加工等处理。它的优势是对处理工艺进行整体改造提升,将建筑垃圾制成绿化砖、透水砖、广场砖、市政砖、八孔砖等多种砖,用于地铁、道路、绿化等市政工程。同时由建筑垃圾制成的再生骨料可替代天然砂石,减少对天然资源的消耗,从而实现建筑垃圾变废为宝,例如预拌混凝土、预拌砂浆、预制构件、混凝土砖(砌块)、墙板、墙体材料等建筑产品就可采用建筑垃圾再生骨料作为原材料。

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建筑垃圾综合利用工厂

此外,在未来社区建设中推进建筑垃圾资源化利用,还可节约大量土地、天然原材料、煤炭等资源,将是发展循环经济、推进节能减排、改善和保护生态环境、实施可持续发展战略的具体措施。

六、结语

综上所述,社区作为城市社会的基本构成单元,是城市治理的“最后一公里”,所以社区生活垃圾分类回收及其利用的效果决定了城市垃圾治理战役的成败。未来社区建设应牢牢抓住社区生活垃圾痛点,对其进行有效地减量化、无害化工艺处理,并通过对社区垃圾投放点的智慧化监管,制定相应的积分及奖惩制度,增强居民垃圾分类意识,从而实现未来社区中生活垃圾、建筑垃圾,尤其是厨余垃圾、有害垃圾、可回收物三类垃圾的分类回收及其利用。

本质上说,“垃圾是被放错了位置的资源”。因此在未来社区建设中,对垃圾进行合理有效的分类处理,将是践行绿色、低碳、循环可持续发展理论的优良措施。

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