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焚烧还是填埋：城市生活垃圾末端治理的策略选择
田华文1 , 2
(1.山东科技大学,山东 青岛 266590；2.东北大学,辽宁 沈阳 110819）
摘 要：焚烧发电和卫生填埋是当下我国城市生活垃圾末端治理的两种主要方式,但在二者间如何选择是摆在各大城市面前的一道难题.对台湾学者提出的理论进行修正后可得到包含六个变量的分析框架,分别是：经济效益,社会期望,技术能力,环境压力,可执行性以及垃圾分类的水平.使用该框架分析不同城市生活垃圾末端治理的方式并进行比较,可得到一个概括性的结论：生活垃圾产生量多的城市（一般是大城市）适宜发展垃圾焚烧,相反产生量少的城市（一般是中、小城市）适宜采用卫生填埋的方式.当然具体到某一个城市同样可用该框架进行分析并做出最终判断.
关键词：焚烧发电；卫生填埋；城市生活垃圾；末端治理
中图分类号：D630.1
文献标识码： 文章编号：1002-3240(2016)08-0079-05
一、问题的提出
近年来,我国大部分城市都深受垃圾围城困扰,尤其是北京、上海、深圳等超大城市形势更是严峻.一方面,这些超大城市的生活垃圾产生量十分惊人,北京、上海日均产生量均超过2万吨{1},巨大的数量让现有的处理设施难堪重负；另一方面,这些大城市人口稠密,土地资源稀缺,若继续沿用传统的卫生填埋的处理方式（后文简称填埋）已不太现实：已有的填埋场即将填满或已经在超负荷运转,新建填埋场也难有地可用.于是,占地少、减容减量效果突出且经济效益较好的垃圾焚烧发电（后文简称焚烧）进入各大城市管理者的视野,加上国家层面的鼓励和推动,一时间在东南沿海地区掀起了发展垃圾焚烧发电的热潮.焚烧发电在支持者眼里是解决大城市生活垃圾问题的灵丹妙药,是利国利民的之事业,但正如任何事物都有两面性一样,反对的声音亦是此起彼伏.反对者认为,垃圾焚烧存有重大的安全隐患,会产生包括剧毒物质二噁英在内的各类污染物,对周围环境造成严重威胁.尤其是由垃圾焚烧项目引发的几起件被媒体广泛报道以后,反对声音更是响彻全国,各地列入规划中的项目也多有搁浅.当垃圾焚烧陷入巨大争议,大城市的垃圾围城又越发迫在眉睫,问题由此产生：焚烧究竟可不可行？我们该如何应对当前的城市生活垃圾危机？从国外的经验看,解决城市生活垃圾问题的关键在于源头的分类和减量,世界上任何一个生活垃圾治理比较成功的国家或地区无不将着力点放在治理的前端,即是通过良好的垃圾分类以及资源性回收等举措,减少垃圾的产生量以及降低末端处理的难度.这一点无论是“主烧派”还是“反烧派”都无异议.然而,推行垃圾分类并非一朝一夕之功,日本、德国等国家都用了二、三十年的时间才达到今天的效果[1],我国既无垃圾分类的经验积累,居民又不具备较高的环境意识和公共意识,同时我国的大城市普遍人口数量庞大且成分复杂,流动性较强,因此推行垃圾分类困难极大,绝非短时间内可收显效.垃圾分类是长期战略,但眼下即有大量的生活垃圾需要处理,选择一种适宜的末端处理方式亦是当务之急.对各城市而言,究竟是填埋还是焚烧或者其他处理方式更为合理？这便是本文要探讨的问题.
二、研究思路、研究方法与分析框架
（一）研究思路
发达国家的治理方式中,既有极为依赖焚烧的如瑞士、日本、丹麦等,也有极为依赖填埋的如葡萄牙、爱尔兰、美国等.从近几年的变化看,大部分国家都在强调提高垃圾的回收比率这点无太多差异,但其余不可回收垃圾的处理方式变化的方向却大不相同：德国、荷兰等国不断强调焚烧的优势并大力发展,法国、意大利等国却在减少焚烧的数量而提高填埋的比例.可以看出,城市生活垃圾的末端处理方式并没有唯一标准答案,各国因治理理念以及具体国情等方面的不同而选择不同的处理方式.因此,对一国或一地而言,应视具体情况的不同而选择合理的处理方式.我国幅员辽阔,有多达600余座城市,城市之间在地理位置、城市规模、经济实力等方面存在较大差异,面对的生活垃圾问题也不尽相同,因此应该因地制宜的选择适合自己的处理方式.城市生活垃圾处理必然会受一些因素的影响,这些因素即为分析该问题的变量,理清这些变量以及各变量与生活垃圾处理方式的相关性便可进一步求解城市最适宜的生活垃圾处理方式.由于当前国内最主流的末端处理方式只有两种,即填埋和焚烧,因此所谓的选择便是在该两者间进行.本文采用比较分析法,比较不同类型城市在两种方式间的优劣,从而做出最终的判断.
（二）分析框架
台湾学者李天佑曾以台湾地区的生活垃圾治理为研究样本提出了研究城市生活垃圾治理策略的分析框架,该框架认为城市生活垃圾治理的策略选择共受五个层面的因素影响,分别是：经济效益层面,即成本与收益考量；政府效能层面,即政策的可执行性考量；技术能力层面,即技术、设备以及工艺方面的考量；环境影响层面,可理解为城市生活垃圾带来的环境压力等方面；社会期望层面,主要包括公众对治理方式的接受度,社会公平以及可持续发展等方面的考虑.可以看出,该框架的五个分析层面实际便是城市生活垃圾治理过程中最需关注的五个关键问题,也即是影响治理策略选择的五个重要变量.[2]除上述五个变量外,若将探讨的范围限定在我国（大陆地区）的各类城市,且限定在城市生活垃圾的末端治理阶段,则还有两个重要问题不能忽略：第一,垃圾分类的问题.生活垃圾是否进行分类收集以及分类的程度如何对末端治理有重要影响,而我国各城市之间垃圾分类的开展状况差异巨大,因此垃圾分类的水平是不得不考虑的一个变量.第二,土地资源的问题.过去十几年我国的城市生活垃圾末端治理都以填埋为主,近年来之所以传统的方式难以为继,最重要的原因之一便是大城市土地稀缺,而卫生填埋的方式需要耗费大量土地.在既有填埋场即将填满封场的前提下再建新的填埋场又很困难,因而不得不转向占地少的垃圾焚烧.因此,是否有充足的土地资源对生活垃圾末端治理有重要影响.上述两个问题,“垃圾分类的水平”可作为独立变量使用,土地资源问题与政府效能有一定的关联,即土地资源对卫生填埋这种处理方式的可执行性有重要影响.为使分析简化,该问题可纳入“政府效能”这一变量当中,并将其调整为更为直观的“可执行性”.如此一来,便有了本文的分析框架,共包含六个变量,分别是：经济效益、社会期望、技术能力、环境压力、可执行性以及垃圾分类的水平.其中前三者为固定变量,后三者为可变变量,所谓固定变量是指上述三个变量不会随城市的改变而改变,可变变量则要随城市的改变而改变.
三、固定变量分析
固定变量的分析较为直观,即是比较焚烧和填埋两种方式在三个变量下的优劣,比较如下：
（一）经济效益层面的比较.前文已述,垃圾焚烧的优点之一是资源回收利用率较高,由于城市生活垃圾一般具有较高的热值,经焚烧后可以回收一部分热量并可用于发电；卫生填埋的方式则资源利用率较差,虽然可以在技术条件允许的前提下收集部分甲烷等可燃气体,但一是数量有限,二是该气体纯度不高,很难利用.实际上我国的垃圾填埋气回收利用率极低,尚不足1.5%.[3]两相比较,尽管焚烧发电设施投资较高,但整体经济效益还是远高于填埋.
（二）社会期望层面的比较.社会期望层面,卫生填埋是相对传统的处理方式,多年来一直运行平稳,公众接受度较高.比较而言,焚烧是近几年新引进的方式,由于对二噁英的恐惧以及部分已运行的焚烧发电厂存在事实上的污染,公众,尤其是已建或拟建焚烧处理设施附近的公众视其为洪水猛兽,有强烈的抵制心理,因此引发的群众事件也有多起.因此综合判断,填埋相对于焚烧更容易为公共所接受,也即是在社会期望层面填埋要优于焚烧.
（三）技术能力层面的比较.在技术能力方面,无论是填埋还是焚烧在核心技术与设备上我国都是以引进为主,且由于近几年政府及全社会的重视,该领域的技术研发投入很多,技术也不断进步.总之,我国当前所掌握或使用的技术、工艺和设备,无论是焚烧发电还是卫生填埋都可达到世界先进水平.[3]因此,在技术能力层面两者相当.
四、可变变量分析：不同类型城市生活垃圾末端治理的策略比较
可变变量分析需要对不同类型的城市进行比较,因此首先要对城市类型进行划分.生活垃圾的数量对治理策略有非常重要的影响,因此本文选择按照“生活垃圾年产生量”这一标准对城市进行简单划分,将年产生量在300万吨以上的城市作为Ⅰ类城市；年产生量100-300万吨的为Ⅱ类城市；100万吨以下的为Ⅲ类城市.其中,Ⅰ类城市全部为超大城市或的特大城市,如上海（742.7）、北京（733.8）、重庆（635）、深圳（541.1）、广州（430.19）、杭州（430.19）、杭州（330.55）、佛山（307.7）等.Ⅱ类城市主要以大城市为主以及个别特大或超大城市,如武汉（295）、宁波（260.37）、青岛（221）、天津（217.35）、济南（131.49）{1}等.最后,Ⅲ类城市主要以中小城市为主,也包括少数大城市,这里不再举例说明.下文便对上述三类城市的可变变量进行比较分析.
（一）环境压力分析
城市生活垃圾带来的环境压力主要受两个方面的因素影响：一是生活垃圾的产生量,二是现有的垃圾处理设施.上述Ⅰ类城市的环境压力最大,垃圾产生量巨大自不必说,因此带来的结果便是这类城市的现有垃圾处理设施普遍比较紧张.以广州市为例,2014年广州70%的生活垃圾通过卫生填埋处理.当前正在使用的主力填埋场为兴丰一场和二场,其中一场本计划于2012年封场,但迫于压力不得不边扩容边继续使用,目前填埋场内堆积的垃圾山超过160米,已属超负荷运转.[4]其他Ⅰ类城市大致如此,当前或不远的将来都会感受到生活垃圾带来的巨大压力.
比较而言,Ⅱ类城市感受到的环境压力则要小得多.由于垃圾产生量较少,这些城市处理起来便比较从容,绝大部分Ⅱ类城市现有的垃圾处理设施近期内都可应对.以青岛市为例,青岛市内五区的生活垃圾（约占总量的60%）由小涧西生活垃圾综合处理厂进行处理,该处理厂现有填埋场两座,焚烧发电厂一座以及厨余垃圾处理厂一座,总处理能力可达每天5400吨,[5]应对青岛主城区的全部生活垃圾绰绰有余,还可为周边区市分担一部分.Ⅲ类城市的环境压力则会更小,不到100万吨的生活垃圾处理难度自然更低.
总之,三类城市的环境压力情况是Ⅰ类城市最大,Ⅱ类城市次之,Ⅲ类城市最小.环境压力与末端治理的关系是：环境压力越大,则越倾向于采用焚烧处理方式,因为该方式的最大优势之一便是减容减量效果突出.事实上,当前我国很多大城市迫切发展垃圾焚烧项目的主要原因便是数量太多的生活垃圾无处安放.
（二）可执行性分析
对垃圾焚烧项目而言,可执行性主要取决于两个方面：一是地方政府的财政实力,二是地方的垃圾产生量（前文所述的固定变量如社会期望等对可执行性亦有重要影响,这里不做讨论）.因为垃圾焚烧项目投资巨大,如今国内流行的方式是采用BOT模式,由社会资本通过公开竞标的方式进行投资建设.垃圾焚烧发电厂的收益主要来自两部分：一是电价收入；二是地方政府支付的垃圾处理费,一般每吨在几十到一百多元不等,具体视招投标情况而定.这里面存在的问题是处理费不能过低,否则有变相鼓励投资企业“偷工减料”之嫌.对于这样一个对安全性要求极高的项目,偷工减料带来的后果可想而知.近两年,国内垃圾焚烧项目的中标一路走低,已经引起了业界的强烈关注,而中标价屡屡创新低的多数都是财力不济的中、小城市.[6]按专家估算,若环保方面全部达标,垃圾焚烧BOT项目的处理费应在每吨150元左右,这对中、小城市而言的确是不小的负担.[7]垃圾的产生量更容易理解,只有足够数量的垃圾才可以“养活”一定规模的焚烧发电厂,否则可能让焚烧发电厂面临“吃不饱”的窘境.如山东泰安市垃圾焚烧发电厂便因生活垃圾数量太少导致生存困难.[8]通常情况下,垃圾焚烧发电厂处理的垃圾数量越多,处理单位体量垃圾的平均成本便会越低,产生的经济效益自然也就越大.经过分析可以看出,Ⅰ类城市因为有足够强大的财政实力以及足够多的垃圾产生量,最适宜发展垃圾焚烧,Ⅱ类城市次之,Ⅲ类城市又次.
对垃圾填埋而言,最主要的制约因素便是土地资源,因为卫生填埋项目的投资尽管较低,但却需占用大量土地.上述三类城市,总体而言Ⅰ类城市都是经济发达、人口稠密的超大或特大城市,土地资源最为稀缺,因此最不适宜发展卫生填埋；Ⅱ类城市状况稍好,可适当发展；Ⅲ类城市状况最好,土地资源充裕且垃圾产生量少,适宜发展卫生填埋.
（三）垃圾分类的水平分析
我国垃圾分类开展的历史并不很短,早在上世纪九十年代一些城市如上海、青岛等就进行过垃圾分类的小范围试点,2000年建设部城市建设司发布《建设部城市建设司关于公布生活垃圾分类收集试点城市的通知》,决定在北京、上海、广州等八座城市试点实施生活垃圾分类收集,这是我国首次由政府推动的垃圾分类活动.但前述尝试都没有取得理想效果,多数试点城市都中途放弃.近几年,随着生活垃圾问题的进一步加剧以及人们对该问题认识的不断深入,一些核心城市迫于压力不得不重启垃圾分类工作.如广州便是在垃圾形势极度严峻以及发展垃圾焚烧遇阻的双重压力下重新启动垃圾分类的.此次垃圾分类活动全市上下空前重视,由主要市领导专门负责,不仅投入了巨大的人力物力,还于2011年颁布了我国第一部专门针对垃圾分类的城市规章《广州市城市生活垃圾分类管理暂行规定》,后续又出台了一系列配套措施.[9]如今,广州的垃圾分类已走在了全国前列,并取得实质性效果,生活垃圾产生量曾一度下降.其余北京、上海、深圳等城市与广州的经历大体相似,都是迫于压力于2011年前后再次启动垃圾分类,尽管具体措施不同,但也各自取得了一定效果.其他Ⅰ类城市多在2014年前后正式开始垃圾分类,当前都在轰轰烈烈的进行中.Ⅱ类城市由于面临的压力较小,开展垃圾分类的动力也不如Ⅰ类城市那么强烈,尽管多数都有文件出台,但除一些较大的城市如天津、宁波等尚有实质性举措外,其余多是仅停留在纸面上.以青岛市为例,2013年3月市政府颁布《青岛市城市生活垃圾分类管理办法》,并于当年5月1日起在正式实施.但时至今日并无实质性进展.根据笔者走访调查发现,市内五区的生活垃圾几乎全部都是混合收集,运至小涧西垃圾综合处理厂后再进行二次分拣.Ⅲ类城市面临的压力更小,进行垃圾分类的动机自然更弱,至今很多中、小城市都无相关措施出台.总之,尽管当前我国垃圾分类的水平整体都比较低,但相比较而言Ⅰ类城市的情况还是稍好,Ⅱ类城市次之,Ⅲ类城市最差.
垃圾分类与末端治理关系密切,无论是焚烧还是填埋良好的分类都可提升其效益,但对焚烧的提升更明显.混合收集的垃圾含水量高,可燃性差,尤其是我国的生活垃圾成分中餐厨垃圾约占60%左右,[10]根本无法直接燃烧.要进行焚烧发电,一是需要在焚烧前进行脱水处理,二是要添加大量助燃剂,如此一来不仅成本大幅提高,设施的处理能力也会大打折扣.更为严重的是由于垃圾的可燃性差,达到理想的炉温就比较困难,不能充分燃烧会产生二噁英等重污染物.另外混合垃圾中的NaCl（食盐的主要成分）等物质是生成二噁英的“原材料”,会加剧其产生.垃圾未分类是我国的部分垃圾焚烧发电厂存在事实污染的重要原因之一.总之,混合垃圾相对于分类好的垃圾在焚烧发电方面无论是经济效益还是环境效益都大为不如.比较而言,垃圾分类对填埋的影响则要小的多,直观的影响是良好的分类可以减少渗滤液以及沼气等可燃气体的产生,降低处理难度和处理成本.总之,对分类良好的垃圾焚烧更为经济也比较安全,对混合收集的垃圾填埋安全性更有保障.
通过上述分析可发现,从垃圾分类的角度看,Ⅰ类城市较适合发展垃圾焚烧,Ⅲ类城市填埋更为适宜,Ⅱ类城市则处于两者之间.
综合以上所有六个变量的分析可以对三类城市的生活垃圾末端处理方式进行比较,见表1.
从上表可以看出,对Ⅰ类城市而言,焚烧与填埋相比六组变量中有三组为“明显优势”,一组为“有优势”,一组“无明显区别”,一组为“劣势”,总体判断该类城市的生活垃圾末端治理策略应为优先发展焚烧.对Ⅱ类城市而言,六组变量中有一组焚烧有“明显优势”,一组填埋“有优势”,其余四组“相当”,因此对该类城市应在坚持填埋的基础上适当发展焚烧较为适宜.对Ⅲ类城市而言,六组变量中有两组填埋相对焚烧有“明显优势”,两组“有优势”,一组“相当”,一组为“明显劣势”,因此该类城市应继续坚持填埋为主的处理方式,少发展或尽量不发展焚烧.
客观的讲,采用“生活垃圾的年产生量”的单一维度对城市类型进行划分仅是处于分析的方便,并非要得到一个绝对化的研究结论,即同一类型的城市适用完全相同的处理方式.显然,生活垃圾年产生量307.7万吨的佛山与超过700万吨的上海和北京之间会有很大的差别,而与年产生量295万吨的武汉以及270多万吨的西安、260多万吨的宁波之间则没有那么大的差别.比较研究的结果实际得出了一个概括性的结论,即生活垃圾产生量越多的城市（在忽略垃圾分类及减量等措施所产生效果的前提下垃圾产生量往往与人口及经济发展水平成正比）越倾向于发展垃圾焚烧,反之则越倾向于采用卫生填埋的做法.
归纳上文,这篇文章为关于城市生活和填埋和末端方面的相关大学硕士和垃圾本科毕业论文以及相关垃圾论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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