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垃圾分类大战,谁是最后赢家?

智纲智库

作者|智纲会  来源|智纲智库(ID:wzggzswx)

什么是你心目中的都市,是交替闪烁的霓虹灯?是奔流不息的汽车?是高耸入云的摩天大厦,亦或是灯红酒绿、觥筹交错的夜生活?

人们总是更愿意记住城市的光鲜一面和那些令人悦目的景观。而忽略了那些在光鲜的表面之下潜藏的阴影。一座座巨型城市,就像不停运转的钢铁猛兽,吞噬大量资源的同时,也排泄出令人触目惊心的废弃物——垃圾。

作为人类活动的副产品,垃圾和文明相伴相生,在长达数千年的进化史里,人类与垃圾的斗争从未间断。

在原始社会,处理垃圾最好的方式就是“随手一丢”,因为对于以狩猎与采集为生的人类先祖来说,这是最方便与快捷的方式。

随着文明的发展,人类社会慢慢向着定居的方式演变,而当居所一旦固定,垃圾的问题就随之产生,一个庞大社群所面临的垃圾问题,是对其管理者组织能力的极大考验,纵观历史,很多流行病的肆虐也都是因为垃圾处理体系崩溃所导致的。

自近代以来,人类的生产、生活日渐丰富,垃圾产量也与日俱增,一座人口500万的城市一天所产生的垃圾近1万吨。如何有效的处理、回收垃圾,进行无害化处理,减少对环境的污染,也成了全人类的难题。

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垃圾围城困扰世界

2010年,王久良导演的纪录片《垃圾围城》震惊世界,这部纪录片约耗时一个半小时,用“震撼人心”四个字来形容绝不为过。

视频中,一辆接一辆的垃圾运输车从市区开出,羊羔在垃圾堆里埋头啃食着烂菜叶和塑料袋,奶牛在满是泥泞的岸边低头喝着发臭浑浊的污水,拾荒者在高高的垃圾“山头”捡拾着能为他们带来微薄收入的废品,旁边就是端着破碗吃饭的孩子....

一幕幕触目惊心让人难以释怀的场景在镜头中出现,光鲜亮丽的北京被周围大大小小的垃圾场包围,它们共同组成了北京的第“七环”。

事实上,情况严峻的不止北京,根据国家统计局数据显示,广州人均城市生活垃圾产生量达5070公斤,位居全国第一,深圳、北京分别位列第二、第三,人均城市生活垃圾产生量分别为4821公斤、4154公斤,上海人均城市生活垃圾产生量为3720公斤,并且这一数据还在以每年10% 的速度增长,全中国约2 /3 的城市处于“垃圾围城”的困境。

稍显幸运的是,在垃圾围城这一场大考面前,中国并不是第一个应试者。

作为亚洲最早的发达国家,日本是世界上垃圾分类最细致严格的国家之一。很多中国人到日本旅游,都因找不到垃圾桶而哀叹不已,但也同时对日本人处理垃圾的自觉而暗自赞叹。

在历史上,人口密度与经济发展水平双高的日本,也经历过垃圾围城的阶段。在六七十年代,日本的垃圾产生量剧增,由于人口密度大,国土面积狭小,且山地众多,导致日本无法像其他国家一样大规模用土地填埋的方式处理垃圾,处理能力跟不上垃圾产生量,引发了各区之间的“垃圾大战”。

随后日本政府深刻反思,并从80年代开始实行垃圾分类回收,1980年-1990年十年间,随着日本“泡沫经济”时期的到来,垃圾数量和种类也急剧增多,促使日本政府调整垃圾管理政策,将重点从废弃物的末端治理转向生产消费环节的源头预防,日本开始通过有效地垃圾分类来改进焚烧技术,国民逐渐形成垃圾分类的习惯。

1990 年-2000年,日本各区基本实现垃圾改革,从源头资源化、减量化,垃圾分类方法进一步完善,回收利用率提高,垃圾焚烧占主导地位。

到2000 年以后,日本启动循环型社会建设,颁布针对垃圾问题的《促进建立循环社会基本法》,提倡通过3R原则( Reduce.Reuse、Recycle)减少垃圾的产生。覆盖从垃圾产出、回收到处理的全过程,整个社会形成可持续的生活方式。如今的日本,已经成为世界上垃圾分类回收做得最好的国家。

目前,日本每年人均垃圾生产量只有410公斤,为世界最低。东京都23区的垃圾量从1989年历史最高水平时的近500万吨减少到2008年时的306万吨,减幅超过38%。经济发展的同时降低垃圾产生量,日本创造了垃圾处理史上的奇迹,也是全世界学习的典范。

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除了垃圾分类的品种繁多,日本还有严格的垃圾投放时间,不同类别垃圾的投放时间不同

在垃圾处理的大考里,如果说日本是当之无愧的“先进生”,那么印度就是毫无疑问的“落后生”。

据说,印度和日本是世界上仅有的两个街道上没有垃圾桶的国家。所有人都知道日本是很干净的。然而,印度没有垃圾桶,实际上迫使人们乱扔垃圾。

印度人并非没有卫生意识,事实上,印度人一直以“自扫门前雪”著称,很多印度人的家里相当干净,很多印度女性都会把家里打扫的一尘不染,但其公共卫生意识却相当淡薄,路边随地大小便都是屡见不鲜的事情,再加上政府长期没有得力的措施,导致印度的卫生状况愈发恶化。

印度首都新德里,堪称全世界最脏的城市。自1990年以来,新德里的人口增加了一倍以上,每天产生约10000吨的固体废物。垃圾处理基础设施已超出其极限。

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图源:智纲智库(ID:wzggzswx)

位于新德里西北部的Bhalswa填埋场,已经形成了高65米,占地面积40英亩的一座燃烧的垃圾山,其高度令泰姬陵相形见绌,成为联合国认定的世界污染最严重首都的“恶臭”象征,终日散发着滚滚浓烟。

垃圾山产生的废弃废水也危害着当地人的健康,有统计显示,在2013年至2017年间,已经有981人死于急性呼吸道感染。官方估测,在未来五年内,新德里产生的垃圾将增加到18000吨每天,情况将进一步恶化。

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中国垃圾分类简史

随着我国社会经济和城镇化进程的快速发展,中国成为了世界最大的生活垃圾制造国。一方面,垃圾生成量日益增加,另一方面,城市土地资源日渐紧缺,粗放式的垃圾处理设施愈发无力,垃圾收运和处理能力远滞后于垃圾的增长规模。

与此同时,民众的维权意识和对公共事务的关注度日渐提高,反对在家门口修建垃圾填埋场、中转站和焚烧厂的群体事件时有所闻,我们也因为垃圾处理不善而付出了沉重的环境、健康代价。

在广东省东莞市远丰村,自1995年起,村后有座高出海拔十数米的垃圾山。剧毒的腐烂物和脏水渗透地下,污染了人们生活饮用的水源。在当地只要是用水,任何人都逃不开垃圾毒物对身体的侵蚀,这个仅有400人的村庄,10年间许多村民因患癌症死亡,被包括央视在内的众多媒体冠以——“癌症村”。

正是在这样愈发严峻的背景下,浩浩荡荡的垃圾分类运动登上了历史舞台。2019年7月1日,“史上最严垃圾分类措施”《上海市生活管理条例》正式实施,一场轰轰烈烈的垃圾分类风潮就迅速席卷全国各大城市,全民垃圾分类狙击战应运而生。根据国家坚定的态度不难看出,这项运动也已经从垃圾桶的革命转变为全社会垃圾分类观念的革命,其中蕴藏着千亿级的商机。

从政策角度看,环保在基建补短板中的重要性持续得到确认。从专项债的发行情况来看,以往专项债 60%以上的额度都投向了土储棚改相关的房地产领域,而2019年国常会规定 2020 年提前批专项债禁止投向土储等房地产项目,专项债额度必定向其他领域倾斜,生态环保的占比提升了 11%,而去年全年占比只有 2.4%。

根据政策要求,各大城市都要建立与生活垃圾分类、回收利用和无害化处理等相衔接的收运体系,打通生活垃圾回收网络与再生资源回收网络通道,实现“两网融合”,带动从投放到收集、运输,再到最终处理的全流程市场体系。

业内专家预计,2020年,垃圾分类市场将释放出200亿元到300亿元产能,10年内,产业规模将达到2000亿元到3000亿元。仅餐厨垃圾处理设施这一项,市场规模就达千亿级别。随着全国逐步进入垃圾分类时代,这一蓝海也在以越来越大的吸引力,引得各路巨头与创业者争相涌入,共同分享垃圾分类这一块大蛋糕。

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厨余垃圾新战场

在这场即将到来的垃圾分类大战中,选好战场至关重要,而占生活垃圾比重高达40%-60%餐厨垃圾,无疑是一大主战场。

铺张而奢侈的宴席,冰箱里过期的食材,倒垃圾时扔掉的剩菜,购物时又习惯性地囤积……面对这些早已习以为常的场景,你又何曾想过,那些厨余垃圾到了那里?

餐厨垃圾,也就是俗称的泔水,可以说是我们生活中最常见的垃圾,但其处理的难度却相当之高。

和其他垃圾相比,餐厨垃圾的成分非常复杂,既包括米和面粉类的食物残余、也包括蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等,其成分具有以下三个特点:一是粗蛋白和粗纤维等有机物含量较高,开发利用价值较大,但易腐并伴随恶臭;二是含水率高,不便于收集运输,热值低,处理不当易产生二次污染物;三是油类和盐类物质含量较高,对资源化产品的品质影响较大。

由于饮食文化和聚餐等习惯,我国餐厨垃圾数量十分巨大,并呈快速上升趋势。根据来源不同,餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产生自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭,具有产生量大、数量相对集中、分布广的特点,后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料和剩饭剩菜,来自千家万户,数量巨大但相对分散,总体产生量超过餐饮垃圾。因此,如何实现餐厨垃圾减量化、无害化、资源化处理既是垃圾处理中的一大难题,也有着极其广阔的市场。

作为世界性难题,英国强调将厨余垃圾变废为宝:把厨余垃圾集中起来,堆肥发酵,最终成为有机肥料。此外还利用厨余垃圾发电。

法国政府对日常垃圾分类和餐饮业从业者对厨余垃圾进行分类有严格的规定。

韩国首尔市政府在全市范围内普及厨余垃圾排放收费“从量制”,按照厨余垃圾排放量的多少征收不同的垃圾处理费。

新加坡严格按照法律规定为垃圾收集商颁发政府许可证,其才具有经营资格。

这些经验和政策无不体现着全球领域内厨余垃圾处理问题的普遍性,同时也对我国厨余垃圾的处理具有借鉴意义。

纵观全世界,厨余垃圾一般有下面四条处理的路径,分别是焚烧发电、生物饲料、卫生填埋,生化处理(堆肥、厌氧发酵等) ,其优缺点和在中国的占比大致如下。

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常见厨余垃圾处理方法比较

下面,本文将就这四种方法进行分别阐述:

「填埋法瓶颈已到」

填埋,顾名思义,就是把垃圾填入到洼池或者是大坑中,并进行相应的隔绝处理,从2018年的数据来看,卫生填埋占我国所有垃圾处理方式的一半左右,但由于用地紧张和二次污染问题,填埋法逐渐步入瓶颈。而且在厨余垃圾的处理上,填埋法并没有从根本上解决其无害化和资源化的问题。

由于中国人的餐饮特性,厨余垃圾中水分含量高达74%,并且盐分偏高。如果将厨余垃圾与其他垃圾直接混合填埋,会在高压和微生物的作用下形成渗滤液。渗滤液是垃圾处理当中的顽疾之一,一旦渗漏,就会对水源及土壤造成二次污染。因此很多国家都已经禁止厨余垃圾填埋处理。

「焚烧法易产生污染,且不够经济」

所谓的焚烧法,即通过适当的热分解、燃烧、熔融等反应,使垃圾经过高温下的氧化进行减容,成为残渣或者熔融固体物质的过程,回收垃圾焚烧产生的热量,可用于发电。

在我国东部等一些经济发达省份,人口密度大,缺少填埋空间,因此焚烧逐渐成为其垃圾处理的主要方式。

但问题在于,厨余垃圾中的水分含量较大,在垃圾焚烧发电时,厨余垃圾中的水分不仅不能燃烧发电,而且会吸收热量,导致发电效率降低。当厨余垃圾过多时,在垃圾焚烧前的发酵时间会比较长;即使垃圾焚烧后,也需要添加更多的助燃剂,因此不够经济。

而且厨余垃圾经常与塑料制品混在一起,在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中,如果焚烧温度低于800℃,含氯垃圾不完全燃烧,极易产生有毒气体二噁英,因此在厨余垃圾的处理过程中,焚烧法也不尽可取。

「生物饲料法存在严重隐患」

关于厨余垃圾,还有另一条处理的路径,那就是用来做生物饲料,利用厨余垃圾中大量的有机物,通过对其粉碎、脱水、发酵、软硬分类后,将垃圾转化为高热量的动物饲料。

在中国,厨余垃圾转化的生物饲料主要用来喂猪,但问题在于牲畜在直接进食没有经过合理有效处理的餐厨垃圾后,易于产生“同类相食”的同源性严重污染,并导致人畜相互之间病疫的交叉式传染,严重危害到人体健康,并很有可能会促进某一些致命性疾病的散播。在非洲猪瘟过后,国家已经明令禁止使用泔水和厨余垃圾饲养生猪。

我们可以看到,前三种厨余垃圾的处理模式均有着明显的缺陷,逐渐被市场和政府所淘汰。因此,更加环保的生化处理模式将会有广阔的发展空间。

传统的生化处理模式可以分为好氧堆肥和厌氧发酵,好氧堆肥是指利用厨余垃圾中存在的细菌、酵母菌等微生物,使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解(消化),形成类似腐蚀质土壤的物质,用作肥料并改善土壤。

厌氧发酵则是指利用厨余垃圾集中回收,经过破碎除杂、油水分离等预处理环节,将有机物在特定的厌氧环境下,利用微生物将有机质分解,其中部分碳水化合物转化成甲烷和二氧化碳。

厌氧发酵相对于填埋或焚烧等处理方式,实现了巨大的工艺进步,是一种较为环保、节能的方法。经过厌氧发酵处后的餐厨垃圾可产生供二次利用的清洁能源,提高再利用率。

但在实操中,厌氧发酵却存在诸多难点。厌氧发酵需要集中处理,而集中处理的收集、运输的成本较高,而且分拣难度很大,目前建成的很多厌氧发酵集中处理站,距离满负荷运行还有很大一段距离。

想要解决这一问题,原位处理(厨余垃圾就地产生,就地处理,省去收集运输环节)是最合理的途径。但无论是集中处理,还是原位处理,国内外均没有“成功模式”,“模式之争”的背后,是对处理工艺的争论。

集中处理主要采取厌氧发酵技术,分散处理则包括高温堆肥、生物转化、好氧发酵等多种技术,而对于小规模、分散式的厨余垃圾处理来说,高温好氧处理具有绝对的优势。

所谓的好氧发酵工艺,利用高效微生物菌群,将餐厨垃圾转化为有机肥。相对好氧堆肥而言,高温好氧发酵无任何有害物质产生,产出的气体比较小、耗时短、过程可控制、易操作、降解快、资源转化效果好,可以处理混合环保垃圾,运行费用低,整个处理过程无公害,不存在二次污染。

而且能将厨余垃圾的处理过程下沉到各个社区,让社区成为处理的“主角”,符合国家餐厨垃圾处理的“减量化、无害化”原位处理原则。但这种方式存在能耗高、废水和废气较难排放、资源化利用程度低等问题,因此尚未能大面积打开市场。

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时代呼唤新的领航员

面对日渐广阔的厨余垃圾市场,填埋法可能对土壤和水质造成潜在污染污染,焚烧法既不经济,还容易产生有害气体二噁英,生物饲料法被国家明令禁止,集中处理法运输、收集成本高,原位处理投入最小,环境影响最小,资源化利用程度最高,但存在能耗高等一系列问题。“一边捆着草,一边饿着牛”的情况愈发明显,市场正在呼唤新型的厨余垃圾处理技术。谁能填补这一空白,谁就能收获整座金矿。

在这样的背景下,一家掌握了新型厨余垃圾处理技术和应用的环保企业应运而生,这就是广东而美星空环保科技有限公司。

广东而美星空环保科技有限公司是由中科智慧农业创新研究院提供技术与民营资本结合的一家科创环保企业,公司位于佛山市南海区。主营再生资源分类回收、物联信息平台管理运营,致力于发展成为物资回收环保事业的创导者;厨余垃圾终结者;垃圾分类顶层设计方案提供商。

作为一家新型环保企业,而美的核心竞争力就在于其强大的技术实力。自公司创办以来,而美专注于设计、研发智能垃圾收纳柜、有机易腐垃圾处理柜、生鲜重力自售柜、自消化式移动厕所及一系列生态解决方案,针对餐厨垃圾这一世界性难题,他们提出了让“让餐厨垃圾回归土地”的愿景,并据此展开有效的技术研发应用与落地推广,创造出卓越的成效。

「优势一 优化布局,节省空间」

而美所研发的厨余垃圾处理设备,在原位处理的基础上,通过创新性的一体化设计和模块化制造,将自动上料系统、连续式生物降解系统以及自动出料系统等多项处理单元集成于一体化设备内,较传统设备节约50%占地面积,同时大大降低投资成本。而且,该设备操作简单,一键自动控制,无预处理,无固液分离,节省人力物力。既实现了功能的完整性又兼顾了设备的整体实用经济性。

「优势二 高效菌种,节约成本」

而美与中科院紧密合作,共同成立“中科而美工程技术协同创新中心”,充分利用产学研研发体制,开发出了具有完全自主知识产权的高效浓缩菌种。该菌种物种丰富、能有效地处理高盐、高油、高酸碱性厨房垃圾,具有高效快速、易于使用、持续作用时间久等特点,不需要油水分离,且无二次排放。能够快速有效地降解餐厨垃圾中可降解有机质,处理过程无需反复投入菌种、无需添加任何辅料。而且温度低于40度即可保障菌群的活跃性,因此能耗相较同类设备显著降低,节省了大量的日常运营成本。

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一吨容量厨余垃圾原位处理机(可设置2吨、3吨、5吨等容量,大容量设备产出肥料约24小时)

「优势三 产出快速,回收利用」

该设备运行经过约24 小时生物降解后,出物即最终产物,通过第三方部门检测,整个过程无污水、气味排放;一次完全降解、产出物符合国家现行标准《农业标准商品有机肥料标准》NY525-2012的要求。外观颜色为褐色或灰褐色,粒状或粉状,均匀,无恶臭,无机械杂质。可作为土壤调理剂和粗制有机肥使用,厨余处理尾物经由深度加工后可制成复混生物有机菌肥等多种商业有机肥销售或使用。最终产物为可调节作物土壤“生态微环境”的“生物有机肥”,具有较高的经济价值。

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15小时左右产出有机肥料 / 有机肥料直接用于农作物种植与绿化种植,且不含农药,现场能看到白色蝴蝶

目前该餐厨垃圾一体化设备投入市场,被业界广泛推广应用。已进驻广州、佛山、珠海、长沙、南昌、深圳,合肥、芜湖、苏州等多个城市,进驻约100+个小区,覆盖13万户家庭用户,并获得11个专利(外观4个,实用新型7个),与环保领域的龙头企业瀚蓝环境达成战略合作关系,可以说真正实现了“吃进去是垃圾,吐出来是宝贝”这一愿景。

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结 语

作为城市代谢的产物,垃圾曾经被当做发展的负担,而如今,垃圾被认为是最具开发潜力、永不枯竭的“城市矿藏”;是“放错地方的资源”。正如一枚硬币的正反面,垃圾本身不是问题,但人类对待垃圾的认识和处理方式却是一个重大的战略问题,它关乎国计民生,甚至将决定人类未来的命运。

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垃圾分类工作就是新时尚——习近平总书记2018年11月6日于上海

在高质量发展成为时代主流的今天,我们期待有着更多像而美环保这样有实力、有技术、有社会责任感的企业躬身入局,在垃圾处理领域蹚出一条新路,共同拥抱这一片千亿级蓝海,让世界有你而美丽!(完)

编者按:本文转载自微信公众号:智纲智库(ID:wzggzswx)


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