珠海家庭廚余垃圾處理器的推廣對生活垃圾和污水處理系統(tǒng)的影響分析 □ 中國城市科學研究會 李娜 那鯤鵬 白琳 摘要 關鍵詞 生活垃圾中廚余垃圾所占比例較大,因此它的處理是解決城市生活垃圾問題的重要環(huán)節(jié)。家庭廚余垃圾處理器是安裝在安裝于家庭廚房洗滌槽的排水口處,將菜頭菜尾、剩菜剩飯等食物垃圾粉碎成細小的顆粒后排入污水系統(tǒng)的小型電器。通過調查和實驗分析表明:家庭廚余垃圾處理器的普及對珠海生活垃減量化有較大意義,也大大降低了生活垃圾的收運成本,同時提高珠海垃圾填埋場和焚燒廠的經(jīng)濟效益;處理器普及率在20%以內不會對珠海目前的污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響。 家庭廚余垃圾處理器;減量化;經(jīng)濟效益;污水系統(tǒng);珠海 基金來源:水體污染控制與治理科技重大專項(2014ZX07305001-03-01) 一、前言 家庭廚余垃圾處理器是安裝于家庭廚房洗滌槽的排水口處, 并連接到排水管的小型家用電器,可將菜頭菜尾、剩菜剩飯等食物垃圾粉碎成細小的顆粒后排入污水系統(tǒng),其推廣使用有利于生活垃圾的源頭分類和減量化。家庭廚余垃圾處理器于90年代開始引進我國,國家先后出臺標準和政策來推動家庭廚余垃圾處理器的普及,如2008年國家出臺了家庭廚余垃圾處理器的性能標準- 《家用廢棄食物處理器》(GB/T22802-2008),規(guī)定了家用廢棄食物處理器的分類和命名、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等;同時頒布了修訂的安全標準-《家用和類似用途電器的安全 廢棄食物處理器的特殊要求》(GB4706.49-2008),這為其在我國的快速發(fā)展鋪平了道路;2001年10月,原建設部將餐廚垃圾處理 器列為住宅裝修的重點發(fā)展項目和推薦配套產(chǎn)品;2013年8月**發(fā)布的《**關于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》(國發(fā)[2013]30號)的文件中提出要“拉動環(huán)保產(chǎn)品及再生產(chǎn)品消費, 推廣家庭廚余垃圾處理器,滿足消費者需求”。北京、上海、深圳、廈門等大中城市地方**業(yè)也出臺相關政策,將家庭廚余垃 圾處理器的推廣作為一項重要的民生工程來開展(表1)。但目前總體來說,我國購買使用的家庭占比仍很小,普及率不及0.1%, 主要以別墅和新建**小區(qū)配套為主。 作為全國宜居城市、可持續(xù)發(fā)展城市,珠海在面臨填埋場地的限制和垃圾焚燒的負面影響日益**的情況下,從廚余垃圾源頭分類和減量化出發(fā),致力于探索“垃圾圍城”的新出路。本文通過調研和實驗,分析家庭廚余垃圾處理器的普及對珠海生活垃圾減量化的作用,并研究其推廣對珠海生活垃圾處理系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的影響,為珠海推廣家庭廚余垃圾處理器的政策決策做科學支撐。 二、珠海生活來處理系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)概況 1.生活垃圾處理系統(tǒng) 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快,珠海城市生活垃圾產(chǎn)量也不斷增長,2007年至2014年,城市生活垃圾產(chǎn)生量年均增長率為3.3%(圖1),截止到2014年底,全市生活垃圾產(chǎn)生量為81.24萬噸/年[1],日均產(chǎn)生量為2226噸,按161.24萬常住人口計 表1 全國各地廚余垃圾處理器推廣措施和鼓勵政策 年份 政策(法規(guī)) 住宅類型 責任主體 宣傳推廣 措施 北京 2012年 《北京市生活垃圾管 理條例》 提倡有條件的居住區(qū)、家庭安裝符合標 準的廚余垃圾處理器 以立法形式規(guī)范垃圾處 理行為 上海 2012年 《上海市城市生活垃圾分類設施配置導則 (試行)》 新建的全裝修住宅內,應配置廚余果皮 (濕垃圾)粉碎機;其他具備條件的住宅,同時鼓勵安裝廚余果皮(濕垃圾) 粉碎機。 納入住宅設計標準調整、本市綠色建筑評分標準,納入新建全裝修住宅統(tǒng)一普裝等事宜,納入修 訂的《住宅設計標準》 有條件的社區(qū)試點;企業(yè)推廣; 展覽會推廣 政府補貼 杭州 2013年 杭州市區(qū)生活垃圾分 類收集處置 新建住宅 街道城管科“食物垃圾處理器” 試點項目 約800戶家庭試用 **免費安裝 廈門 2014年 《廈門市綠色建筑行動實施方案》 從2014年1月1日起以招拍掛、協(xié)議出讓等方式新獲得建設用地的商品住宅項目全部推行一次裝修到位,并配備餐廚垃圾處理系統(tǒng)。食物垃圾處理器將在公租 房、**性住房項目中推廣試點 將家用廚余垃圾處理器納入新建住宅標準。 體驗館、人居展展出;社區(qū)垃圾分類試點工作展開 深圳 2014年 《深圳市新建住宅建筑推廣使用家庭廚余垃圾處理技術的管理規(guī)定》 新建住宅建筑應配備家庭廚余垃圾處理器;鼓勵具備條件的既有住宅建筑使用家庭廚余垃圾處理器。 設計單位;施工圖設計文件審查機構;建設單位;施工單位;工程監(jiān)理單位;質監(jiān)機構;房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)。 設立推廣目錄, 并在網(wǎng)絡或相關媒體公布;社區(qū)分類試點工作展 開。 在新建住宅中應用家庭廚余垃圾處理器的居民家庭,城市生活垃圾處理費減半繳納 DOI:10.16116/ki.jskj.2016.06.028 算,人均生活垃圾產(chǎn)生量為1.36千克/天。 圖1 珠海市2007-2014年生活垃圾產(chǎn)生量 廚余垃圾是珠海生活垃圾的主要組成部分,占生活垃圾總量的60%左右(圖2),這使得珠海生活垃圾呈現(xiàn)含水率高、**物含量高的特點。珠海生活垃圾的這一特點不便于收集和運輸, 同時對目前珠海生活垃圾主要采用的兩種處理方法——填埋和焚燒均造成了不利影響。就垃圾填埋來說,珠海市生活垃圾的高含水率和高**質含量使垃圾滲濾液產(chǎn)生量高達23.5%;就焚燒而言,珠海市生活垃圾具有高含水率使得垃圾焚燒過程中產(chǎn)生一系列問題:產(chǎn)生大量貯倉瀝濾液(16.3%),大大降低垃圾的熱值,降低燃燒溫度、熱利用率低,能耗大,并容易產(chǎn)生二惡英類致癌物質) 圖2 珠海生活垃圾組成 珠海生活垃圾處理以衛(wèi)生填埋為主,焚燒發(fā)電為輔,城市生活垃圾無害化處理率為**,目前現(xiàn)有2座生活垃圾無害化處理設施,分別是西坑尾垃圾填埋處理廠和珠海市垃圾發(fā)電廠。2000 年投入使用的垃圾發(fā)電廠,占地面積4.5萬平方米,實際處理量為600噸/天。2007年投入使用的西坑尾垃圾填埋場,總庫容1120萬 立方米,設計處理量為1000噸/天,但每天約600噸的生活垃圾** 過填埋場的設計處理規(guī)模**量進行填埋,約占的生活垃圾總量的27%,**負荷運行的垃圾填埋場,不僅縮短其運行周期,較重要的是多余的垃圾滲濾液可能無法得到有效處理,使污染擴大化。 2.污水處理系統(tǒng) 隨著珠海城鎮(zhèn)化進程不斷加快,地下管線也不斷較新,到2014年已建污水干管總長**808公里,其中東部城區(qū)約610公里[2]。珠海市排水系統(tǒng)以雨、污分流的排水體制為主,除近期各區(qū)老城區(qū)還采用截流式合流制外,其余地區(qū)均采用雨、污完全分流的排水體制。此外,珠海市老舊小區(qū)居民污水排至下水道后,進入小區(qū)化糞池進行初步沉淀。上清液排入城市排水干管,較終進入污水處理廠。隨著城市污水系統(tǒng)的不斷完善,珠海一些新建小 區(qū)不在設置化糞池,小區(qū)只鋪設污水支管與外部市政污水管網(wǎng)聯(lián)通,污水可直接排入市政污水管網(wǎng)。 2014年珠海污廢水排放量為23475萬噸,比上年增加5.3%, 其中城鎮(zhèn)生活污水排放量17916萬噸,占73.6%。城市污水處理量為20884萬t,污水處理率為88.5%。目前已建成13座污水處理廠,其中東部城區(qū)5座,西部7座,桂山海島1座,處理能力達到66.4萬噸/天,處理率達到88.5%?,F(xiàn)有污水處理廠,均為兩級污水處理廠,處理工藝多采用活性污泥法、生物濾池法和A/O、A2/ O、生物脫氮處理法。在擴建和新建污水處理廠時,采用了一些新的工藝,如ZT廊道交替池工藝法、生物接觸氧化等。目前有一 些污水處理廠未滿負荷運行,全市污水處理設施尚有12%富裕容量(圖3),主要集中在珠海市西部。此外,目前珠海市城市污泥產(chǎn)量為8.42萬噸/年,污泥無害化處理總量為7.93萬噸/年,污泥無 害處處理率為94.12%。 圖3 珠海全市污水處理富裕容量 三、家庭廚余垃圾處理器對居民生活的影響 對20戶使用處理器的用水情況進行調查分析,得出使用處理器后居民每天人均用水量增加0.0083 m3,增加3.2%,增幅很小。珠海居民用水單價為1.74元/噸,以每戶三口計算,則每戶每 月新增水費約0.9元。 家庭廚余垃圾處理器的電耗量一般為≤0.032千瓦時/分鐘,假定用戶每天使用3次,每次1分鐘,則月耗電量為2.88千瓦時。珠海居民用電單價為0.63元/千瓦時,則使用處理器后每戶每月電費 增加約1.8元。 此外,家庭廚余垃圾處理器的單價為2000~3000元,假設每臺使用壽命為5年,則平均每月設備折舊費用為31.7~47.5元。綜合上述,使用廚余垃圾處理器后每個月用戶家庭月支出增加34.3- 50.2元,不會給用戶造成經(jīng)濟負擔。(表2)。 表2 用戶家庭月支出增加費用 水費(元/月.戶) 電費(元/月.戶) 設備折舊費(元/月.戶) 合計(元/月.戶) 0.9 1.8 31.7~47.5 34.3~50.2 四、家庭廚余垃圾處理器的普及對生活垃圾處理系統(tǒng)的影響 1.對生活垃圾減量化的影響 2014年珠海市生活垃圾日產(chǎn)生量為2226噸,假設其全部經(jīng)廚余垃圾處理器粉碎后排入污水處理系統(tǒng),當普及率為1%、5%、 10%、20%、30%、50%、**時,生活垃圾減少13.4~1335.5 噸/天;珠海生活垃圾的收運成本約為57元/噸,則相應每天節(jié)省的收運費用為0.08~7.61萬元(表3)。說明家庭廚余垃圾處理器的普及對生活垃圾減量化有較大的意義,同時也大大降低了生活垃圾的收運成本。 表3 不同普及率下的生活垃圾減少量和節(jié)約的清運成本 普及率 1% 5% 10% 20% 30% 50% ** 減少垃圾的量(t/d) 13.4 66.8 133.5 267.1 400.6 667.7 1335.5 減少清運費(萬元/d) 0.08 0.38 0.76 1.52 2.28 3.81 7.61 2.對填埋處理的影響 家庭廚余垃圾處理器的普及減少了生活垃圾產(chǎn)生量、降低其含水率,從而減少填埋垃圾滲濾液產(chǎn)生量和處理費用、降低垃圾填埋場運行費用(材料費、能耗、人員費等),提高垃圾填埋廠的直接經(jīng)濟收益。因此,當普及率為1%、5%、10%、20%、30%、50%、**時,垃圾填埋每天的直接經(jīng)濟收益額 0.05~5.20萬元。此外,家庭廚余垃圾處理器的普及減少了生活垃圾的產(chǎn)生量,從而減少了填埋場所需接納的垃圾量,不僅對于已建有的垃圾填埋場具有減壓的作用,還可以減少規(guī)劃的新建填埋場。因此,當普及率為1%、5%、10%、20%、30%、50%、**時,每天間接減少新增填埋場庫容費用為0.03~2.67萬元 (表4)。 表4 不同普及率下垃圾填埋場的直接和間接經(jīng)濟收益 普及率 1% 5% 10% 20% 30% 50% ** 直接收益 減少滲濾液處理費(萬元/ 天) 0.01 0.05 0.09 0.18 0.27 0.45 1.50 減少其他運行費(萬元/天) 0.04 0.19 0.37 0.74 1.11 1.85 3.70 小計(萬元/d) 0.05 0.24 0.46 0.92 1.38 2.30 5.20 間接 收益 減少新增庫容費用(萬元/ 天) 0.03 0.13 0.27 0.53 0.80 1.34 2.67 3.對焚燒處理的影響 家庭廚余垃圾處理器的推廣使用提高了生活垃圾的低位熱值、降低其含水率,因而能夠節(jié)省添加輔助燃料,增加焚燒廠發(fā)電量,減少貯倉瀝濾液的產(chǎn)生量。因此,當家庭廚余垃圾處理器普及率為1%、5%、20%、30%、50%、**時,每天直接的經(jīng)濟收益分別為0.71、3.47、6.80、6.34、5.51、3.32、13.49 萬元。此外,家庭廚余垃圾處理器的普及減少了生活垃圾的產(chǎn)生量,從而減少了焚燒廠所需接納的垃圾量,可以減少規(guī)劃的新建焚燒廠,折算為每天所節(jié)省的焚燒廠基建費用分別為0.06、0.32、0.65、1.29、1.94、3.23、6.46萬元(表5)。 表5 不同普及率下生活垃圾焚燒的直接和間接經(jīng)濟收益 間接 收益 減少基建費用 (萬元/天) 0.06 0.32 0.65 1.29 1.94 3.23 6.46 五、家庭廚余垃圾處理的器普及生活污水系統(tǒng)的影響 1.對生活污水量的影響 依據(jù)使用處理器后居民每天人均用水量增加0.0083 m3,按照2014年珠海常住人口161.42萬計,分析得出當家庭廚余垃圾處 理器普及率達到1%、5%、10%、20%、30%、50%、**時珠海污水排放增量如圖3所示。目前珠海污水實際處理量約58.64 萬噸/天,當家處理器普及率為**時,珠海污水排放增量約為1.33萬噸/天,增加2.01%,說明排污系統(tǒng)增加的水力負荷幾乎可以忽略不計。 圖4 珠海污水增加量及其比重 2.污水處理廠的富裕容量 根據(jù)20戶使用廚余垃圾處理器的水質數(shù)據(jù),分析得出使用家庭廚余垃圾處理器后人均每天NH3-N、TP、TN、SS、溶解性COD,可沉降COD及BOD5的排放增量如表7所示。使用處理器導致人均NH3-N、TP、TN排放增量較小,而SS、COD、BOD5 增量較大,這主要與食物垃圾**質含量高有關。 表7 使用家庭廚余垃圾處理器后人均污染物排放增加量 污染物 NH3-N TP TN SS 溶解性 COD 可沉降 COD BOD5 含量(克/天) 0.6 0.3 0.9 23.4 33.2 15.5 24.4 家庭廚余垃圾處理器的普及會增加污染物排放總量,當此排放總量 污水處理廠的富余處理量時,廚余垃圾處理器的普及不會對珠海污水處理廠造成沖擊。首先對珠海市各污水處理廠的富裕容量進行分析,再分別計算各個污水處理廠富裕容量對應的廚余垃圾處理器普及率限值(表8)。據(jù)分析以目前珠海污水處理廠富裕容量估算,廚余垃圾處理的普及率應控制在18%以內。 表8 珠海污水處理廠富裕容量以及對應的廚余垃圾普及率限值 COD BOD5 SS NH3-N TP TN 富裕容量(噸/天) 北區(qū)一廠 9.60 3.55 10.95 0.25 0.11 0.13 井岸污水處理廠 2.13 1.35 1.91 0.22 0.06 - 三灶污水處理 3.92 2.33 1.60 0.42 0.05 0.38 小計 15.65 7.23 14.46 0.89 0.22 0.51 建筑裝飾施工中節(jié)能環(huán)保綠色裝飾材料的應用 □ 中國建筑裝飾集團有限公司 鄧松 摘要 在建筑裝飾施工中,使用綠色裝飾材料進行裝修是未來建筑裝修的主要發(fā)展方向,在改善居住環(huán)境,保護居住 者身體健康方面發(fā)揮著重要作用?;诖?,本文對建筑裝飾施工中節(jié)能環(huán)保綠色裝飾材料的應用進行探討。 關鍵詞 建筑裝飾施工;節(jié)能環(huán)保;綠色裝飾材料;應用 建筑裝飾材料主要是為了美化建筑地面、屋面、外墻、**面而使用的相關材料。由于建筑裝飾材料的種類比較多,造型不一,對色彩美學以及材料性能的的要求也比較高。一些建筑裝修材料為了滿足性能方面的基本需求,使用了一些對人體有害的材料,污染了居住環(huán)境。所以對各種綠色裝飾材料的應用進行研究,降低環(huán)境污染,已經(jīng)成為裝飾材料研發(fā)的工作重點。 1.工程概況 某建筑工程總面積為45230m2,工程在進行裝修的過程中, 積極響應國家綠色、環(huán)保、生態(tài)的政策要求,應用了大量的節(jié)能環(huán)保裝飾材料,降低了室內裝修對環(huán)境造成的污染。改善了居住者的生活環(huán)境。 2.環(huán)保型的綠色裝飾材料的相關特點 所謂綠色建材實際是指在生產(chǎn)建材的過程中采用了相關的技術不能產(chǎn)生二次污染,從而降低對相關能源的浪費,也可以理解為生產(chǎn)建材的原料為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物,然而生產(chǎn)的建材必須保證具有健康和環(huán)保的功效。這樣的建材的具體的特點如下: (1)生產(chǎn)建材的原材料要健康環(huán)保。具有環(huán)保的性能是建筑裝飾材料的基本要求,所以建筑裝飾材料在生產(chǎn)時對原材料的選擇通常會選用**的可再生資源,從而降低了對**資源的使用[1]。(2)保證建筑裝飾材料生產(chǎn)工藝的環(huán)保性能。生產(chǎn)工藝 以及生產(chǎn)技術的環(huán)保型性能,避免了建筑裝飾材料在生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的影響。(3)使建筑裝飾材料在添加劑的使用保持無污染。主要是在裝飾材料的添加劑中不允許有重金屬、甲醛、等 DOI:10.16116/ki.jskj.2016.06.029 普及率限值(%) 北區(qū)一廠 11.85 8.21 27.30 10.31 13.63 7.74 井岸污水處理廠 2.63 3.12 4.75 9.06 7.47 - 三灶污水處理 4.84 5.38 3.99 17.45 6.28 23.60 小計 19.32 16.71 36.04 36.82 27.38 31.34 3. 污泥增加量及其污泥處置費用增加量 使用家庭廚余垃圾處理器后污水中的COD濃度有了很大的提高,而污水廠每天產(chǎn)生的污泥量與污水廠進水流量及污水中COD值息息相關[3],故家庭廚余垃圾處理器的普及必然會影響污 水處理廠每天產(chǎn)生的污泥量。經(jīng)過計算得出,當處理器普及率為1%、5%、10%、20%、30%、50%、**時,每天新增污泥量 (含水率80%)為1.78、8.90、17.79、35.59、53.38、88.97、 177.94噸,相應增加的處置費用分別為0.05、0.27、0.53、 1.07、1.60、2.67、5.34萬元(表9)。對比目前珠海市城市污泥 產(chǎn)量為230.66噸/天(含水率80%),可看出家庭廚余垃圾處理器 普及率在20%以內,并未對污泥總量產(chǎn)生較大的影響。 表9 污泥增加量及其增加的處置費用 六、結論 珠海**轉變了“產(chǎn)生多少,建設相應規(guī)模填埋場或焚燒廠”的被動治理模式,希望通過庭廚余垃圾處理器的推廣,從源頭探索破解“垃圾圍城”之路,這對珠海、廣東乃至全國城市生活垃圾處理都有重要實踐意義。經(jīng)過分析得出,庭廚余垃圾處理器的普及實現(xiàn)了源頭分類收集,有利于珠海生活垃圾減量化,符合**的政策性導向。此外,處理器的普及提高了生活垃圾的低位熱值、降低其含水率,因而能夠提高垃圾填埋場和焚燒廠的經(jīng)濟效益。但根據(jù)在珠海進行的“家庭廚余垃圾處理器使用居民意向調查”顯示,僅43%的珠海市民對家庭廚余垃圾處理器持可以接受的態(tài)度。由此可見,家庭廚余垃圾處理器的使用還需要**部門加強宣傳和推廣。 C 普及率 1% 5% 10% 20% 30% 50% ** 污泥增量(噸/天) 1.78 8.90 17.79 35.59 53.38 88.97 177.94 增加比例 0.8% 3.9% 7.7% 15.4% 23.1% 38.6% 77.1% 增加處置費用(萬元/天) 0.05 0.27 0.53 1.07 1.60 2.67 5.34
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珠海家庭廚余垃圾處理器的推廣對生活垃圾和污水處理系統(tǒng)的影響分析
珠海家庭廚余垃圾處理器的推廣對生活垃圾和污水處理系統(tǒng)的影響分析 □ 中國城市科學研究會 李娜 那鯤鵬 白琳 摘要 關鍵詞 生活垃圾中廚余垃圾所占比例較大,因此它的處理是解決城市生活垃圾問題的重要環(huán)節(jié)。家庭廚余垃圾處理器是安裝在安裝于家庭廚房洗滌槽的排水口處,將菜頭菜尾、剩菜剩飯等食物垃圾粉碎成細小的顆粒后排入污水系統(tǒng)的小型電器。通過調查和實驗分析表明:家庭廚余垃圾處理器的普及對珠海生活垃減量化有
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