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        觀察丨全球固廢產業發展研究報告,城市固廢的產生狀況在國家間存在十分明顯的差異。

        發布日期:2018-03-16 作者: 點擊:

        • 在全球范圍內,城市固廢的產生狀況在國家間存在十分明顯的差異,影響產生狀況的因素則包括收入水平、社會文化模式、氣候等因素。

        • 在過去的50年中,全球各國的人均廢物產生量一直都與收入水平表現出了密切的相關關系。

        • 廢物收運在低收入國家的收運率為36%,在中低收入國家為68%,在中高收入國家為85%,在高收入國家則為100%。

        • 直至上世紀六十年代,非受控的處置方式(即傾倒和露天焚燒)仍然是全球通行的方法,而世界銀行則指出,發展中國家仍然主要采用此類處置方式。這樣的行為會導致很大的健康風險和環境風險,尤其是在將危險廢物與城市固廢一同處置時。

          來源:智慧環衛聯盟


        1. 全球固廢產生及組成狀況

         

        在全球范圍內,城市固廢的產生狀況在國家間存在十分明顯的差異,而影響產生狀況的因素則包括收入水平、社會文化模式、氣候等因素。從圖1可以看出,高收入國家廢物產生量的中值是低收入國家的六倍。

        部分國家人均廢物產生量與人均收入的關系

        不同收入水平國家廢物組成狀況的一點十分重要的區別是,在低收入、中低收入和中高收入國家,廢物中有機組分含量平均值達到46%~53%,明顯高于高收入國家34%的平均值。需要注意的是,上述涵蓋了所有相關國家的平均值也許還并不能反映出有機組分含量的巨大差異——一項比較研究指出,許多中等收入和低收入國家廢物中有機組分的含量平均值為67%,而在歐洲、北美和澳大利亞的城市,有機組分含量的平均值卻只有28%。此外,雖然中低收入國家和高收入國家廢物中均含有所謂的有機組分,但實際上此類組分的實際來源卻十分不同:在中低收入國家,絕大部分有機廢物是不可避免的,即食物中無法食用的有機部分;而在高收入國家,人們扔掉了大量本可以食用的食物,因此大量廚余垃圾的產生都是可以避免的。

        在塑料廢物組分方面,不同收入水平國家的平均值沒有像預期的那樣表現出明顯的差異,無論收入水平如何,都落在了7%~12%這樣一個范圍之內。雖然按收入水平計算出的平均值沒有表現出差異,但塑料垃圾組分的比例卻存在很大的國別差異,比如說在約旦和毛里塔尼亞產生的廢物中,塑料廢物的比例就分別占到了大約16%和20%。

        無論收入水平如何,金屬、玻璃、織物等物料在廢物總量中所占比例都較低,但如果將它們統一歸為不含水的可循環利用物料,就可以看出,按照收入水平的提升,其比例出現了小幅但卻穩步的提升,從低收入國家的6%,到中低收入國家的9%,Z后到中高收入和高收入國家的12%。

        在越來越多的國家,城市固廢中都出現了少量的有害物質,通常稱為家庭危險廢物,通常的產生源包括:礦物油;諸如屋頂建材和電熱毯之類的產品中含有的石棉;電池;電子垃圾;涂料和油漆;木材防腐劑;清潔劑;溶劑(比如指甲油中的溶劑);滅害劑(比如老鼠藥);化妝品(比如染發劑);顯影劑。據估計,目前全球范圍內各類家庭危險廢物在總量中的比例為不到1%,但如果將電子廢物納入考慮范圍,比例就會上升到5%。


        2. 不同收入水平國家的廢物組成

        廢物的組成會影響廢物的物理性質,包括密度、含水量和熱值等,從而會對廢物管理的實際操作產生影響,比如影響收運和處理時選用的技術,又比如影響3R原則的實施方式。舉例來說,在過去的50年中,高收入國家產生的城市固廢所含灰分比例出現了下降,而包括紙類、塑料在內的各類包裝材料的比例則出現了上升,在顯著提升廢物密度的同時,極大地增加了廢物的熱值。由于密度的降低,高收入國家收運時為了提升成本效益,對壓縮更高的需求;與此同時,由于包裝材料比例和熱值的雙雙提升,循環利用和焚燒發電作為處理方式,變得越來越具有吸引力。與收入較高的國家不同,低收入國家廢物中有機物的含量更高,因此含水量更高、密度更大、熱值更低,因此在收運過程中不太需要進行壓縮,而如果想要用焚燒手段處理,就必須使用輔助燃料。

         

        1. 廢物產生的時間變化趨勢

         

        在過去的50年中,全球各國的人均廢物產生量一直都與收入水平表現出了密切的相關關系。表3展示了部分高收入國家在1995年到2010年期間的廢物產生量,可以看出高收入國家的廢物產生量已經開始趨于平穩,有些國家甚至出現了輕微的下降。由于此類現象在20082009年經濟危機期間已經表現的比較明顯,經常有人認為,這是廢物產生量與經濟增長脫鉤的表現。然而,如果高收入國家的經濟增速重新返回快車道,廢物產生量的增速則有可能再次提升。此外,制造業從發達經濟體向新興經濟體轉移也可能是引發上述現的因素之一,雖然可能在城市固廢方面算不上十分重大的影響因素,但卻會對工業垃圾的產生量產生很大的影響。

        雖然有些國家對廢物的產生量進行了系統的計量與記錄,擁有相對完備的數據,但有些國家的數據卻并不完善,必須通過計算人均廢物產生量與人口數量的乘積來得到廢物的總產生量。所以說,想要得到城市固廢在未來的增長趨勢,就必須對人口和人均廢物產生量這兩項數據進行預測。

        聯合國的《世界人口展望》對全球未來的人口直到2100年的趨勢做出了預測,雖然報告中對未來30年以后的趨勢做出了差別較大的多種預測,但仍然能夠看出未來全球人口發展的總體趨勢將會是,首先上升,之后趨于平穩,Z后既有可能達到平衡狀態,也有可能開始下降。根據預測,亞洲的人口將會在2050年左右達到峰值,而非洲人口則會一直到2100年維持增長的趨勢。圖4展示了全球各地區自1950年起,到2100年的變化趨勢。

        由于城市居民的廢物產生量要高于農村地區居民,以此在預測廢物產生量時,還要考慮到人口城市化的趨勢。圖5展示及預測了四個時間節點上,全球各國城市人口的比例,同時還標注了人口數量達到100萬以上的城市??梢钥闯?,1970年時,全球只有三座人口超過1000萬的巨型城市,全部都位日本和美國;2014年時,全球有28座巨型城市,其中有20座位于南方世界國家;根據預測,到了2030年,全球還將新增12座巨型城市,全部都將出現在南方世界國家。在北美、歐洲、日本和澳大利亞的大部分地區,城市人口比例已經達到或接近80%;亞洲其他地區還要進行漫長的城市化進程;非洲撒哈拉以南的國家,則將會在未來出現Z為迅速的城市化過程,而這一地區也將會在未來人口增長Z快的區域。

        3. 部分高收入國家1995年~2010年期間的廢物產生量

        如果用上述人口數據來預測在人口增長Z快地區的城市,城市固廢的產生量將會發生什么樣的變化,就會得到令人瞠目結舌的結果。舉例來說,1990年時,剛果民主共和國的首都金沙薩的人口不到400萬,于2014年增長到了1100萬,預計將會在2030年達到2000萬。由于人均廢物產生量出現了增長,該市2014年時的廢物產生量是1990年時的三倍多,而根據預測,將很有可能在2030年再次翻倍。對于向金沙薩這樣廢物管理服務本已很難滿足需求的城市來說,要讓管理服務跟上城市快速擴張的步伐,實在是一件困難重重的工作。

        由于人均廢物產生量與收入水平間存在十分緊密的聯系,因此除非出現了具有針對性的措施,能夠預防廢物的產生,否則低收入和中等收入國家的人均產生量就將隨著經濟的發展和國民收入的提高而不斷增長。

        4. 全球人口至2100年的預計變化趨勢

        5. 1970年~2030年間全球各國人口城市化比例及大城市分布的狀況及預測

         

        1. 全球收運服務形勢

         

        至少自十九世紀中期起,為全體城市人口按時提供定期廢物收運服務就成了一項公共衛生難題。根據世界銀行提供的數據,廢物收運在低收入國家的收運率為36%,在中低收入國家為68%,在中高收入國家為85%,在高收入國家則為100%。就全球各地區來說,非洲國家的收運率為25%~70%,亞洲為50100%,拉丁美洲和加勒比海國家為80%~100%,歐洲國家為80%~100%,北美國家為100%。

        在許多國家,不同地區的收運覆蓋率有著很大的差異。舉例來說,2011年時,巴西全國的收運率為90.2%,但各州中收運率Z低的只有60%,Z高的則達到了99.2%。印度也存在同樣的狀況,在該國105座主要城市中,收運率Z低的只有40%,而Z高的已經達到了100%。由于農村地區的收運率通常都要低于城市區域,因此全國的收運率一般都要低于各國城市區域的收運率。

        6. 不同人均年收入水平城市的收運率

        6展示了39作城市的收運率??梢钥闯?,圖中存在一個分水嶺,在其一側,收入較低城市收運率會隨收入水平的提升而上升,但當收入水平達到了一定的閾值后,收運率便開始接近100%,不會再受到收入水平的影響。如果將例外情況秘魯的卡涅特市去除,那么閾值所在的人均年收入水平就會落在20003000美元上。需要注意的是,圖中的數據展示的是一座城市的整體情況,但城市中一般卻都有著貧富差異的鴻溝,即便是在收運率低下的城市,位于市中心的富足城區也會擁有將近100%的收運率,而低收入和非法修建的城區,則有可能完全不能得到收運服務。

            2000年左右,在發展中國家,只有30%~60%的城市固廢得到了收運,能夠獲得收運服務的居民只有不到50%。但在此之后,收運狀況出現了明顯的改善,其中尤以人均年收入大于2500美元(為20003000美元閾值的中值)的城市進步Z為明顯。盡管如此,在許多低收入的城市,收運率仍然只有30%~60%,在很多國家甚至會更低,而許多國家的農村區域,收運狀況則更為嚴峻。如果將圖6中收運率的數據與聯合國人口司按收入水平分類的全球人口數據結合起來,就可以估算出,目前全球至少有20億人對廢物收運服務的需求無法得到滿足。

         

        4. 全球處置狀況

         

        直至上世紀六十年代,非受控的處置方式(即傾倒和露天焚燒)仍然是全球通行的方法,而世界銀行則指出,發展中國家仍然主要采用此類處置方式。這樣的行為會導致很大的健康風險和環境風險,尤其是在將危險廢物與城市固廢一同處置時。

        高收入國家已經意識到,先污染后治理的成本要遠高于一開始就以對環境負責的態度處置廢物,于上世紀七十年代起開始頒布停止非受控處置的法律,而這些國家對處置設施的要求也在不斷地提升中。

        7. 不同收入水平國家的受控處置率。

        7展示了不同收入水平國家廢物受控處置的比例。受控處置指廢物在安全的設施中得到足夠的處理,處理的結果能夠滿足法規的要求。需要指出的是,受控的處置設施不一定必須要滿足歐盟或美國的要求,即接受了升級改造的傾倒場所也可以被認為是受控設施。

        逐漸停止不受控的廢物處置方式是發展中國家改善城市固廢管理的首要目標。目前,高收入國家已經實現了100%的受控處理率,而中高收入國家和中低收入國家的受控處置率也分別達到了95%左右和70%左右,即便是在低收入國家,比例也達到了35%,遠優于歷史上完全沒有受控處置的狀況。巴西官方數據庫將廢物的處置方式分為三類,即衛生填埋(占57%)、其他填埋(占24%)和傾倒(占18%),意味著該國有大約80%的廢物是以受控的方式處置的。即便巴西已經實現了較高的受控處置率,但仍然有3500萬人產生的廢物被以傾倒的方式進行非受控處置,相當于每年1500萬噸。此外,巴西各州的受控處置率也存在一定的差異,除去一個州比例極低,只有20%,剩余各州均落在40%~90%這一范圍之內。一份以北非及近東地區9個國家為對象的研究報告指出,廢物受控處置率為10%~70%,平均值則為24%。2010年時,俄羅斯有7518個廢物處置場所,其中有23%為城市固廢填埋場,7%為工業廢物處置場所,剩余的70%則為未授權的傾倒場。

         

        5. 回收利用

         

        首先需要指出的是,本節中的回收利用率包括干回收利用,即對紙類、塑料、金屬、玻璃和織物的回收利用,也包括對有機物料的回收利用。對城市固廢循環利用率的官方統計通常來自各個市政府,在許多發展中國家通常都只包括通過正式渠道收集的城市固廢的循環利用率,而沒有將通過非正式渠道收集,進行回收利用的廢物計算在內。所以說,發展中國家的循環利用率,無論是各個市政府的數據,還是中央政府公布的,與真實的回收利用率相比,都有可能存在偏低的情況。為了避免上述情況,必須在討論回收利用率時將非正式渠道考慮在內。

        8展示了39座不同收入水平城市的循環利用率,將正式和非正式渠道都納入了考慮范圍。從圖表中可以看出,回收利用率與收入水平間并不存在十分明確的相關關系;雖然高收入水平國際的回收利用率是Z高的,但一些低收入、中低收入國家的回收利用率也相當的優秀,達到了20%~40%。需要引起注意的是,一些發展程度更高的中高收入國家的回收利用率反倒更低,原因則可能是,隨著生活水平的提高,城市固廢的收運作為一項市政服務得到了發展,取代了非正式的回收利用體系,而高收入國家正式的回收利用體系則還沒有在此類國家完全成型。

        8. 39個不同收入水平的城市的回收利用率*

        *計算回收利用率時既考慮到了正規收集的回收利用,也考慮到了非正規的回收利用;在可能的情況下,排除了以回收利用為目的進行收運,但卻之后進行填埋的部分。

         

            歐盟成員國會定期收集回收利用率的數據,因此擁有系統的數據記錄,但即便如此,成員國對回收利用的定義卻也仍然存在差異——一些國家將以回收利用為目的進行收集的比例當作回收利用率,一些國家則利用資源回收利用設施和堆肥設施的輸出作為計算的依據;一些國家將焚燒發電廠Z后排出的金屬和集料算入了回收利用率,另一些則將這一部分排除在外。圖9展示了歐盟各成員國在2001年和2011年時的回收利用率,可以看出,隨著回收利用率較低的成員國向著歐盟目標的不斷努力,歐盟的總體回收利用率出現了十分明顯的提升。

        9.歐洲各國的回收利用率

         

         

        6. 全球廢物處理技術概況

         

        在選擇適合本體情況的廢物處理技術時,不僅要考慮到技術本身的可行性,還要將實際的管理狀況納入考慮范圍。所以說,要將廢物的組成狀況作為Z初的出發點,因為此因素會影響到廢物的理化性質,之后便要綜合考量當地的市政管理狀況和廢物管理的策略目標。

        12展示了全球部分國家(主要為歐洲國家)通過填埋、循環利用與堆肥、焚燒發電等技術來處置廢物的比例??梢钥闯?,圖中的國家大體可以分為兩類,其中一類的填埋處理率為50%~100%,循環利用率則在040%之間,位于圖表的左下角;另一類的填埋處置率不到10%,而循環利用率和焚燒發電率則均在30%~70%之間,遠離圖表的左下角。

        在新加入歐盟的12個國家中,絕大多數還都只修建了少量的焚燒設施,所以填埋仍舊是主要的處置手段??傮w來說,歐盟12國的焚燒處置率為不到3%,而填埋處置率則高達81%。此外,一些在2004年以前加入歐盟的國家(即歐盟15國)也沒有足夠的焚燒處理能力,導致填埋成為了主要的處置手段,比如希臘的填埋處置率就高達82%。

        12. 全球部分國家的廢物處置技術情況

         

        在遠離圖12左下角的國家中,一些國家主要使用焚燒發電技術,比如瑞士、瑞典、丹麥、挪威;另一些國家則主要依靠循環利用,比如荷蘭、比利時、德國、奧地利。在諸如瑞士、丹麥、荷蘭、奧地利、瑞典、比利時、丹麥、挪威這些國家,雖然填埋處置率已經低于5%,但卻仍然距實現100%的循環利用有著很大的距離。


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