德國的固體廢物管理
摘要:系統地介紹了德國固體廢物管理的法律框架,闡述了德國固體廢物產生現狀,生活垃圾的分類收集、處置方法以及德國的包裝垃圾的綠點回收系統。
德國的固體廢物管理水平位于世界前列。德國廢物管理政策的目標就是實現一種面向未來的、可持續的循環經濟,其政策重心首先是資源保護,其次是盡可能有效地處理廢物[1]。德國在廢棄物管理方面堅持預防為主、產品責任制和合作原則,著眼于避免不必要的廢棄物的產生。
1 德國固體廢物管理的法律框價
法律法規是德國成功推動固體廢物管理的重要手段,在嚴格執法的基礎上,鼓勵來自工商企業界的自愿承諾,形成了一套完善的富有特色的廢棄物管理體系。
1972年德國頒布了《廢棄物管理法》,要求關閉垃圾堆放廠,建立垃圾中心處理站,進行焚燒和填埋。石油危機后,德國開始從垃圾焚燒中獲取電能和熱能。到20世紀中后期,德國意識到,簡單的垃圾末端處理并不能從根本上解決問題,為此,德國在1986年頒布了新的廢棄物管理法,試圖解決垃圾的減量和再利用問題[2]。1991年德國通過了《包裝條例》,這一條例原則上要求生產廠家和分銷商對其產品包裝進行全面負責,回收其產品包裝,并再利用或再循環其中的有效部分。條例實施的目標是盡量減少不必要的包裝,減少包裝材料的消耗量,對包裝多次重復使用,以及再循環那些實在無法避免的包裝。1992年又通過了《限制廢車條例》,規定汽車制造商有義務回收廢舊車。在主要領域的一系列實踐后,1996年德國提出了新的《循環經濟與廢棄物管理法》,把廢棄物提高到發展循環經濟的思想高度。
2 德國固體廢物產生量及構成
德國國土面積為357 021 km2,相當我國廣西壯族自治區面積大小,人口8 181萬人,2000年產固體廢物 4.05億t ,其中生活垃圾為4 500萬t,具體見圖1。
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3 德國生活垃圾管理
3.1 德國生活垃圾管理的分類及收集方式
德國的垃圾收集、運輸、處置系統建立在分類的基礎上,德國垃圾分類系統從法律、法規到居民參與、具體實施,其完善程度都是世界上首屈一指的。在歐盟對垃圾處置有綱領性的垃圾框架方針(75/442/EWG Abfallrahmenrichtlinie),在德國具體實施是以聯邦循環經濟和垃圾法(KrW-/AbfG)為基礎,其垃圾處置原則同樣為:減量化、無害化和資源化,各州都有其針對的法律、法規和條例。法律中明確了垃圾產生者必須承擔垃圾清除、處理、處置的義務。在歐盟根據《垃圾分類編號規定》,對各種不同來源的垃圾進行了嚴格的界定和分類,并進行了編號,以利于管理。全部垃圾共分為20個大類,110個小類,839種垃圾。生活垃圾為第20種垃圾。各州、市、縣對生活垃圾的分類收集、分類運輸方式按照各自實際情況進行組織,具體方式各自不同,其中生活垃圾大體分為有機垃圾、廢紙類、廢玻璃、包裝垃圾、剩余垃圾、有毒有害垃圾、大件垃圾等。表1所示的是美因茨市的生活垃圾分類收集。
3.2 德國生活垃圾處理系統的組織結構及性質
同我國相比較,德國有著更完善的生活垃圾分類收集、運輸、處置體系。根據法律規定居民與企業的生活垃圾都應委托專業部門收集、清運、處理、處置,清運專業部門在德國稱為法律授權的垃圾公共清運單位,根據收費規定向居民和企業收取垃圾清運、處置費用,用于垃圾的收集、運輸、處理、處置,因其法律授權的性質,此部門還承擔宣傳、教育、咨詢等工作,以實現垃圾減量化目標。清運部門也是各市縣根據實際情況自行組織,有些為國有企業形式,近年來為避免國有性質單位成本高、效率差的缺點,也嘗試私人企業參與垃圾清運業務的改革,出現了私人股份參與的混合企業形式。如美因茨市的城市清潔公司為完全國有企業性質,慕尼黑的AWM垃圾清運公司則為國有控股的混合企業模式。完全私有制企業僅參與垃圾轉運和處理設施的建設和運營,如美因茨垃圾焚燒廠即有私人企業參股建設和運營;美因茨的有機垃圾、大件垃圾的中轉和處理業務都是通過招投標,確定質量優良、價格合理的私人企業承擔。在將來還將在收集和運輸領域引進私人企業,但法律授權的垃圾公共清運單位承擔的社會義務還必須由國有部門承擔。
表1 美因茨市生活垃圾的分類收集
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3.3 德國生活垃圾綜合治理的保證措施
3.3.1 垃圾收費制度
居民垃圾分類投放后,原則上對所有垃圾進行收費,但在德國各個區域對收費的核算方式是不同的,如萊比錫市是以分別核算剩余垃圾和有機垃圾的量來進行垃圾收費:剩余垃圾120 L的桶,每14天清空一次,年交費120.68歐元,有機垃圾120 L的桶每年收費51.13歐元。而慕尼黑市則僅核算剩余垃圾的量來計費,同樣是剩余垃圾 120 L的桶,14 d清空一次,年收費 150.71歐元。廢紙、廢玻璃、包裝垃圾、有毒有害垃圾、少量的大件垃圾不再另行收費。這樣通過經濟手段可鼓勵居民對生活垃圾進行分類投放。
3.3.2 環境警察監督制度
垃圾分類對居民的環境素質要求較高,為避免個別居民、企業、商業部門將剩余垃圾投放其他垃圾桶以減少垃圾費用,提高垃圾分類質量,各垃圾清運單位和當地環保部門共同承擔了環境警察的職責。環境警察負責檢查垃圾分類收集情況,在垃圾錯誤投放的情況下,有權拒絕清運,只有交付罰款后才予清運(此類垃圾作為剩余垃圾清運處置)。這樣通過法律與經濟綜合手段,有效地提高了垃圾分類的質量。
3.3.3 全民教育制度
為提高居民的環境意識,在垃圾收費中專門有部分用于環境教育和宣傳。各縣市都有垃圾咨詢電話、環保信息中心,為居民與企業提供減少垃圾產生、降低垃圾費用、解決環保問題的咨詢服務。德國也非常重視對青少年的環保教育,在各垃圾處置場建立環保教育基地,通過生動活潑的現場教育方法加深青少年對垃圾分類、環境保護的認識。在德國,居民自己開車送垃圾到回收站投放的現象非常普及,也可說明其環境教育和宣傳的效果非常顯著,居民的環境意識普遍較高。
3.4 德國不同類別生活垃圾的處置方式
3.4.1 不同類別生活垃圾的整體處置系統
如圖2所示。
![]() 圖2 德國生活垃圾分類收集、處理處置系統 |
3.4.2 剩余垃圾的處置
由封閉的壓縮式垃圾車送垃圾轉運站或直接送垃圾處置廠處理(根據德國垃圾填埋法規定:2005年6月1日以后有機物含量<5%的垃圾才允許填埋)[3],現主要采用普通焚燒和生物機械法處理兩種處置方式,也有少量垃圾采用低溫干餾、厭氧發酵后填埋的方式。現德國共有垃圾焚燒廠73 座,2005年預計通過焚燒共處理生活垃圾1 760萬t,主要采用馬丁爐[4]。對垃圾焚燒廠的廢氣處理,德國有極為嚴格的排放標準,尤其是對尾氣中的含氮、硫的排放,除在線監測外,每年還要接受專門機構的采樣檢測分析,嚴格確保不產生二次污染。垃圾焚燒可以發電和供熱,符合循環經濟的資源化原則,但其投資和運行成本較高,焚燒后產生的飛灰需作為有害垃圾進行特別處置,成本極高;廢渣可處理后作為填埋場建筑材料。生物機械處理法是剩余垃圾經過控制的生物干燥處理,使垃圾中的有機物成分部分降解,然后進行機械分選(指垃圾的粉碎、篩選過程),將金屬與無機物質分選出來,從而產生干燥的穩定剩余物質,可作為添加燃料用于石灰廠或發電廠。相對普通焚燒,通過生物機械法處理后提高了剩余物質熱值,(從8 500 kJ/kg 到 17 500 kJ/kg)降低了焚燒成本,但一次投資高,且操作較復雜。
3.4.3 有機垃圾的處置
由圖3可知,在德國產生的垃圾中35%~45%是可堆肥的有機垃圾,這部分有機垃圾大部分采用好氧堆肥的方式進行處理。這種方法是世界上最老且可靠的處理方法,生產過程中控制要求較低,程序和設備較少,成本相對較低,在有機垃圾來源能夠避免有害有毒垃圾混入和有效分選出干擾堆肥過程的其他垃圾的情況下,可以生產出質量保證的堆肥產品,用于土壤改良和增加土地肥效。好氧堆肥過程一般持續7 d,如圖4所示,每天供氧,定期供水,保證一定的濕潤度。德國目前有年處理1 000 t垃圾以上的好氧有機堆肥廠超過500家,年處理有機垃圾710萬t(1998年數據)。20世紀80年代后也開始采用厭氧發酵方式進行有機垃圾處理,分干、濕兩種工藝,15%<TS<35%采用干法,反應溫度37 ℃,時間兩周。TS<15%, 采用濕法,溫度55℃,時間兩周。厭氧發酵的過程如圖5,這種處置方式需要設備投資多、控制要求高,但占地少可產生沼氣進行能源利用,避免臭氣的產生,其發酵后產品經過后好氧堆肥過程,也可生產堆肥產品。德國現有厭氧堆肥廠42 座,年處理有機垃圾124萬t(1998年數據)。
![]() 圖3 德國垃圾成分示意圖 |
![]() 圖4 好氧堆肥原理示意圖 |
![]() 圖5 厭氧發酵工藝流程圖 |
4 包裝垃圾、廢紙、廢玻璃的回收再利用
包裝垃圾、廢紙、廢玻璃的回收處理主要依據于德國的《包裝品回收處理辦法》,德國的社會生活工業化程度較高,此類垃圾產量快速上升,2002年包裝垃圾、廢紙、廢玻璃垃圾占生活垃圾總量的29%,近1 500萬t。因其主要成分為塑料、金屬、玻璃、紙張,可回收再利用價值較高,除紙張外其他物質無法生物降解,采用填埋方式進行處理將永久占用大量土地資源,采用焚燒方法處理,其成分復雜性提高了廢氣、廢渣中有害物質的比例,費效比很低。更重要的是包裝垃圾中原材料具有很高的重復利用價值。因此隨著德國社會環保意識的提高以及資源枯竭引發的威脅,促使德國率先(1991年)在世界上制定了《包裝品回收處理辦法》。在管理辦法中明確了包裝品的生產、使用企業、消費者應對包裝垃圾回收、再利用承擔的責任和義務,提出了每種包裝品材料必須達到的回收再利用率。在此基礎上,德國的包裝品生產、使用企業聯合成立了第二收運系統公司(相對于普通居民垃圾收運系統),其標志為綠點,綠點回收系統的運作流程如圖6所示。
![]() 圖6 綠點回收系統流程圖 |
包裝品企業自愿根據使用包裝品的材質、數量向該公司購買綠點標志,該公司以出售綠點標志獲得資金以用于組織對包裝垃圾的回收再利用。通過招標形式,自行挑選合適的專門企業承擔包裝垃圾的收集、運輸、處理業務。2002年共回收利用包裝品、廢玻璃、廢紙垃圾1 110萬t,其中59%來自居民分類收集。具體組分如圖7所示。
![]() 圖7 德國包裝垃圾成分示意圖 |
包裝垃圾除(廢紙、廢玻璃外)由居民投放在黃色垃圾袋中,由收運企業定時收集,運輸至包裝垃圾分揀中心,在此包裝垃圾通過機械、人工分選,剔出石塊、無機物質等雜質,按金屬、不同類別塑料(PE、PVC等)等不同原材料材質分類,這些材料可作為再生資源用于新的包裝品生產。
廢紙類垃圾由壓縮垃圾車送轉運站或直接送分選回收處理廠,直接粉碎后生產新的紙漿,因德國的人工和生產成本較高,此類回收處理廠多在國外,德國國內大都為回收轉運、分選設施。
廢玻璃垃圾由運輸車輛送轉運站或直接送分選處理廠,由家庭分類回收的都為玻璃瓶類,平板玻璃類多從企業直接回收,因玻璃的再利用對玻璃顏色的純凈度要求較高,很多縣市都將廢玻璃回收分為白色玻璃、綠色玻璃、棕色玻璃3個不同的回收箱桶,個別地區也有各色玻璃混合回收的。收集的廢玻璃經分選處理廠分選后,按照不同顏色、粒徑分為不同的玻璃原料,送回收再利用廠熔融后生產新的玻璃制品。廢玻璃的分選采用先進的光選設備,不僅可去除石塊、磁陶、金屬、塑料等雜質,還可將不同顏色玻璃單獨分開,其純凈度可達99%。
參考文獻
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[4] Siegfried K.Stand der BREF-Arbeiten für Abfallentsorgungsanlagen[J]. VKS-News,2004,89: 22-23.

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