1.3 世界城市矿产开发利用情况
在经济全球化的今天,资源综合利用产业受到全世界各国的重视,特别是发达国家,在经济、行政和法律等方面不断促进完善该行业在本国的发展。从全球范围来看,中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、加拿大等是再生资源回收、消费的主要国家和地区。
1.3.1 德国
德国的循环经济是以垃圾处理和再利用为核心,坚持预防为主、产品责任制和合作原则的废弃物管理,目前其运行和管理水平处于世界前列。
1.3.1.1 法律法规体系
德国约有8000多部联邦及各州的环境及循环经济的法律,再加上欧盟的400多个法规,已经形成了一套较为完善的循环经济法律体系(表1-3)。
表1-3 德国循环经济法律体系
《循环经济与废弃物管理法》是德国循环经济总纲领,它把资源闭路循环的思想推广到所有生产部门,其重点侧重于强调生产者的责任,是对产品的整个生命周期负责,规定对废物问题的优先顺序是避免产生循环使用最终处置。具体说,首先是减少污染物的产生量,在生产和消费过程中尽量减少各种废物的产生;其次是对不能避免产生又可利用的废弃物要加以回收利用,使之回到经济循环中去,只有那些不能利用的废弃物,才允许进行最终的无害化处置。在此基础上形成德国各行业的相关法律法规。
德国的环境政策素以严格、强硬闻名,面对欧盟其他成员国不断的“贸易保护”指控,德国依然坚定不移地实施强制性的回收利用目标、一次性饮料包装押金等制度。
1.3.1.2 管理体系
(1)生产者责任制 生产者责任制是德国推进城市矿产开发利用的重要经济政策手段之一。应欧盟WEEE的要求,德国通过了ElektroG(《电子电器设备销售管理、回收与无害化处理法案》),该法规提出对电子产品实施生产商延伸责任制,由生产商负责电子废弃物的回收处理,承担相应的费用,但是允许生产商将该费用转移给消费者。首先电器生产商组建了EAR基金会,EAR作为管理协调机构,确定并发布电子垃圾处理成本的计算方法。生产商与处理商合作并建立委托代理关系,生产商委托专业处理商代其履行电子垃圾处理责任,其合作以合同形式体现。图1-1为德国基于EPR的电子垃圾回收处理运作系统。
图1-1 德国基于EPR的电子垃圾回收处理系统
(2)DSD DSD是德国专门组织回收处理包装废弃物的非盈利社会中介组织,1990年由95家产品生产厂家、包装物生产厂家、商业企业以及垃圾回收部门联合组成,DSD的目标是废弃包装物再生利用。
DSD接受企业的委托,由生产者支付一定的费用,例如,每千克玻璃的收费标准是7.6欧分,每千克塑料包装物的收费标准是140.3欧分。对贴有“绿点”标志的包装进行分类、清洗、回收,然后送至相关的资源再利用厂家循环使用,能直接回收利用的包装废弃物则送至制造商。如果某企业不使用“绿点”商标,那它就是没有参与此系统,必须自己回收再利用,完成规定的限额并拿出证明。图1-2为DSD废弃物回收系统运作流程。
图1-2 德国DSD废弃物回收系统运作流程
(3)押金制度 为了提高包装品回收率,德国环境部制定了抵押金制度。德国包装法明确规定,如果一次性饮料包装的回收率低于72%,则强制性的押金制度必须实行。德国开始强制实行这项制度以来,顾客在购买所有用塑料瓶和易拉罐包装的矿泉水、啤酒、可乐和汽水时,均要支付相应的押金,1.5升以下需支付0.25欧元,顾客在退还空罐时领回押金。这一制度在欧盟存在很大的争议,甚至在2004年12月,欧盟法院裁决对一次性饮料包装征收押金的制度非法。当然这也无法否认押金制度有助于消费者改变使用一次性饮料包装的消费习惯,转向使用更有利于环保的可多次利用的包装品。
1.3.1.3 废弃物利用情况
2012年德国废弃物总量为380.58百万吨,其中建筑废物、城市生活垃圾、矿渣、二次废物(经处理后无作为原料再利用和作为产品再制造的可能)、其他废物(主要是制造业和其他经济活动产生的垃圾)分别为199.3百万吨、49.76百万吨、30.32百万吨、54.22百万吨、46.98百万吨。
表1-4为2012年上述废弃物的利用情况,可以看出除矿渣以外,其余均主要以原材料再利用的形式回收,其中玻璃,纸张、纸板箱,废弃电器电子产品,园艺垃圾几乎100%回收,不需要填埋。
表1-4 2012年德国各类垃圾资源回收利用情况
(1)建筑废物 2012年,产生量最大的建筑废物作为原料回收量为177639千吨,占到89%,填埋率为10%。德国建筑的回收利用,主要集中在几个方面:矿山回填、垃圾场修建、政府指定使用。但即使经过处理后的建筑垃圾,也多数用于道路基础层及其他土工项目,被用于制成再生混凝土骨料的比例很低。
(2)城市生活垃圾 2012年,德国生活垃圾的回收处理率达到83%,其中作为原材料回收达到65%,热能回收达到18%,而填埋率仅为0.2%。玻璃,纸张、纸板箱,废弃电器电子产品,园艺垃圾的回收率达到了100%,几乎全部再次作为原材料使用。其高效的回收利用率主要得益于严格的生活垃圾分类回收制度。
图1-3为德国市政垃圾处理体系,各类垃圾经垃圾收集车运至分拣厂或处理厂进行回收处理,后续产物运至焚烧厂燃烧进行热能回收,最后不能燃烧的残渣才进行填埋,或者作为筑路材料。一般来说,可回收物质约占总量的20%~50%,主要包括轻质包装材料、塑料、废纸、橡胶、纸板、织物、玻璃、铝、铁、其他金属、复合材料等,分类收集后,直接送入相关的工厂循环利用;可生物降解物质约占20%~60%,主要包括食品垃圾、庭院垃圾、花园修剪垃圾等生物质垃圾,通过生物降解方式进行堆肥或处理;残余物质是除上述垃圾种类之外的生活垃圾,也被称为剩余垃圾或混合垃圾,主要包括其他的垃圾混合物、砂土、尘土、灰渣等,通过热处理(焚烧)或机械生物处理方式进行处理,最后进行填埋。
在生活垃圾中特别需要指出的是废弃包装材料,德国对于废弃包装材料的回收管理制度在世界上独树一帜,当然也取得了很好的效果。图1-4为德国2007~2012年五种包装材料回收率,除玻璃外,都保持增长的趋势,其中塑料和木材的回收率在2011年分别增加了23.6%、32.3%。到2012年,玻璃、金属、塑料、纸、纸板箱、液体纸盒、木材回收率为84.7%、92.7%、99.0%、99.4%、98.8%,塑料、纸、纸板箱、液体纸盒、木材几乎100%回收再利用。
图1-4 德国2007~2012年五种包装材料回收率
资料来源:德国环保部。
1.3.1.4 典型案例分析
利浦工业园位于德国的西北部,是欧洲最大的工业及市政垃圾循环园区,生产各种高价值的再生原料、基础材料、特种材料和工业原料,图1-5为园区概览,主要包含下列循环业务。
图1-5 利浦工业园园区概览
(1)废旧家电回收中心 2006年3月投产,年处理10万吨。
(2)塑料循环 生产粉碎料和再造粒,用于生产建材、电器外壳、垃圾桶、栈板和沥青添加剂,每年处理18000吨,产出15000吨。
(3)化学产品生产 主要是含铝的再生材料,经过多级清洗、提纯和过滤,作为专业化工产品销售到污水处理厂、化工厂、建材厂。年处理60000吨,产出45000吨。
(4)化工原料生产 主要是白涂料生产,原料为铝酸钠,主要用于造纸厂、颜料厂和建材厂,年产15000吨。
(5)黏合剂和添加剂 处理来自火电厂的尾气脱硫后的石膏和化工厂的石膏,生产优质建材,年处理300000吨,产出290000吨。
(6)替代燃料生产 将来自家庭和商业高热值垃圾及不能再循环的物质处理作为替代燃料,用于热电厂、水泥厂,作为石油、天然气、煤的辅助燃料,年处理40000吨,产出36000吨。
(7)堆肥场 处理生物垃圾(来自庭院修建、公园和生活垃圾桶),生产优质有机肥,年处理58000吨,年产35000吨。
(8)炉渣处理 从钢铁厂和有色金属厂的炉渣和炉垢中回收富含的金属,将不含金属的炉渣粉用于填埋和筑坝材料,年处理240000吨,年产18000吨金属。
(9)旧木材处理 经分拣、破碎、筛分、风选,作为CO2中性燃料用于生物火电厂或者作为生产刨花板的原料,年处理250000吨,年产250000吨。
(10)生物火电厂 通过获取生物环保能源,满足Lünen地区的私人用电需要。年处理140000吨,发电量15万千瓦·时。
(11)SARIA绿色工业的垃圾处理厂 原料来自屠宰场废物,进行动物副产品的杀菌和热利用,年处理57000吨。
(12)生物柴油厂 用动物油脂和植物油生产生物柴油,年处理100000吨,年产100000吨。
(13)火电厂 为园区提供电能、工业蒸汽和压缩空气,其中72%的电能由渣煤和替代燃料产生。
1.3.2 日本
由于日本本身资源储量的限制,故其发展城市矿产的重心在以下几个方面:一是通过抑制产业和生活消费,控制废弃物产生;二是通过再利用、再生利用和热回收来促进城市矿产的合理循环使用;三是通过合理处理废弃物来减少自然资源的消费和环境负荷。
1.3.2.1 法律法规体系
日本是自上而下制定综合性的循环利用法,然后向具体领域推进,具体可分为四个层面:基础层面是一部基本法,即《推进形成循环型社会基本法》;第二层面是综合性的两部法律,分别是《废弃物处理法》和《促进资源有效利用法》;第三层面是针对循环经济这一物质闭环流动型经济的物质输出端,根据各种产品的性质制定的五部具体法律法规,分别是《容器和包装材料循环利用法》、《家电资源再生利用法》、《食品循环利用法》、《建筑资材循环利用法》和《汽车循环利用法》;第四层面是针对循环经济的物质输入端进行倡导性采购的综合性法律,即《绿色采购法》。这些法律既有各自的针对性,又相互关联,构成了一个完整的环保法律体系。
《推进形成循环型社会基本法》于2001年1月6日起全面施行。该法规定了在循环利用废弃物的过程中各方参与主体的义务:国家政府负责制定、实施基本的综合措施;地方政府负责实施各种循环措施以及根据具体条件制定和执行符合本地的具体措施;企业应合理地处置或循环利用自身产生的废弃物;公民有使用再生制品,协助分类回收的义务,并且提出了废弃物优先处理的顺序,即垃圾减量→回用→回收→能量利用→安全处理。
《废弃物处理法》规定了一般废弃物和产业废弃物的处理责任,其中一般废弃物需经过分类处理后方可送至指定垃圾收集点。
《资源有效利用促进法》要求七大类工业企业在生产、分配以及消费过程的各个阶段应实施废弃物减量化、再利用和再循环原则,如通过节约生产资源和延长使用寿命减少废物产生量,回用零部件等措施。
1.3.2.2 管理体系
(1)以政府为导向,以企业为核心,全民参与的运行机制 日本政府主要负责制定有利于资源循环利用建立与发展的法律、法规和相关政策,并加以监督,运用经济杠杆与行政手段保证各规划的实施。企业有义务采取必要的措施,提高产品循环利用率,对自己生产的产品从生产制造到废弃为止,都要负有一定的责任,通过制定环境报告书,向消费者公开企业的环境管理状况。日本民众需对垃圾进行分类后才可将其丢弃,购买商品时则考虑商品的环境因素,多购买绿色产品。
日本形成了一个以中央政府为主导、地方政府为基础、民间团体与学校为补充的官民学紧密结合的组织体系,充分发挥各相关主体的作用,构建一个高效运行的合作模式。以容器包装再利用为例进行说明,如图1-6所示。
图1-6 容器包装再利用的组织结构
日本各市町村收集消费者分类丢弃的容器包装废弃物,去除异物后,交给指定法人的日本容器包装回收利用协会(容回协),容回协回收与该协会制定的分类标准相符的废弃物,实际进行再商品化时,再委托给再商品化企业。
(2)多种经济税收优惠政策 日本在每年的财政预算中都有专项资金支持城市矿产的发展,并且这些开支在逐年递增。如在2013财年预算中,用于实施资源循环利用项目2.8亿日元(上财年1.2亿日元),支持循环技术研发1.7亿日元(上财年1亿日元),用于矿石副产品提炼0.8亿日元(此为当年新增项目)。持有“绿色证书”的再生资源企业享受多项税收优惠政策;对于装有生产末端处理设备的企业采取减税政策;对于循环型企业采取退税政策,其中一个主要政策是生态工业园区补偿金制度,对生态工业园入园企业的补助一般占到企业初步建设金额的1/3~1/2。此外,日本政府还制定了一系列技术创新奖励制度,影响较大的有资源循环技术表彰制度和“3R”推进贡献者表彰制度,主要用于奖励有助于推进和普及循环技术的新建企业和优秀方案。
(3)建立评价检讨机制,全面普及环境会计制度 环境会计是对环保投资和由此获得的经济效益做定量测定、分析并加以公布的制度,通过检测评估,对循环社会的实际发展成效、遇到的问题以及潜在的不足之处进行评价和检讨,及时调整并推进与当前经济运行相适应的措施,确保日本循环社会的发展战略成功达到预期目标。同时,日本政府在企业间全面普及环境会计制度,通过对企业环境会计信息的全面、合法和真实披露,使企业参与循环经济的努力得到了社会的公认,大大推进了日本建设循环型社会的进程。
1.3.2.3 废弃物利用情况
日本定义的城市矿产开发利用主要针对两种废弃物,即一般废弃物和产业废弃物,前者可分为家庭废弃物和企业一般废弃物,是指居民和企业产生的普通废弃物,后者通常是指工业企业产生或需要按照工业处理方法处理的废弃物。
(1)一般废弃物 2012年日本一般废弃物总排放量为4522万吨,比去年减少0.5%,其中,家庭排放的垃圾约为3213万吨,约占71%,企业排放的垃圾为1309万吨,约占29%。图1-7为2012年日本一般废弃物处理概况,最终总资源化量为925万吨,占20.46%,共有3135万吨垃圾被减量化,占到73.6%,最终处置量465万吨,占10.9%。与2011年相比,最终处置率降低了0.2%,总资源化量降低了12万吨。
在日本,一般废弃物的利用方式主要有三种:焚烧、填埋、填海。由于日本人多地少,人口密度大,主要采用焚烧的方式获取能量,焚烧处理量占垃圾处理的比重已超过70%,直接填埋的生活垃圾所占比例不足垃圾总产生量的3%,而且还在逐年下降。2013年,焚烧量为3514.65万吨,焚烧厂数量1199座,比2006年减少81座,但焚烧规模不断扩大,余热利用方式也更趋向于热利用效率更高的发电。
日本废弃家电回收利用情况也具有代表性。日本明确规定了“家电生产企业、零售商、消费者共同承担回收再商品化的义务”:生产企业负责废旧家电的再商品化;零售商负责废旧家电回收,并将其送交生产企业;而消费者则需要支付回收处理的费用,其中包括收集、运输和再商品化的费用。表1-5为全国指定回收点回收家用电器台数,除了逐渐退出历史舞台的显像管电视外,其余均保持逐年上升趋势,液晶电视机从2009年才开始回收,到2013年,空调,显像管电视机,液晶电视机,冰箱、冰柜,洗衣机、甩干机回收量分别为296万台,204万台,70万台,343万台,360万台。
表1-5 日本回收家用电器台数 单位:万台
资料来源:日本环境省。
家电厂商等回收处理家用电器得到铁、铜、铝、玻璃、塑料等有价物,其总值要超过法定标准再商品化率,日本法律明确规定再商品化率:空调为70%,CRT电视为55%,液晶电视机为50%,冰箱、冰柜为60%,洗衣机、甩干机为65%。表1-6为日本2011~2013年各家电再商品化率。可见,各类家电的实际再商品化率远远高于法律规定,到2013年空调,显像管电视机,液晶电视机,冰箱、冰柜,洗衣机、甩干机再商品化率分别为91%,79%,89%,80%,88%。
表1-6 日本2011~2013年各家电再商品化率 单位:%
资料来源:日本环境省。
(2)产业废弃物 图1-8为2012年日本产业废弃物处理概况。全国产业废弃物总排放量约3.79亿吨,其中再生利用量约为2亿吨(占55%),中间处理的减量化约1.58亿吨(占42%),最终处置量约1310万吨(仅占3%)。与2011年相比,再生利用率有所提高,最终处置率不变,但减量化率下降。
图1-8 2012年日本产业废弃物处理概况
资料来源:日本环境省。
注:内为2011年数据。
产业废弃物再生利用率最高的为废金属(97%),其次是瓦砾类(96%)、尿液(95%)、矿渣(91%),再生利用率最低的为污泥(11%)、废碱(17%)、废油(39%)、废酸(39%)。最终处理率最高的依次为玻璃碎块、混凝土碎块及陶瓷碎块(25%)、废橡胶(24%)、炉渣(23%)。
1.3.2.4 典型案例分析
北九州市位于日本九州岛最北部,是九州岛最大的港口城市,该工业地带的主要产业有钢铁、化工、机械、窑业以及信息关联产业等,是日本四大工业基地之一。但是从20世纪中叶开始,北九州市不断出现公害问题,造成了难以估量的经济损失与环境损害。为此,政府实施了包括缔结防止公害的协议、疏浚海湾、设置公害监视中心、建设污水处理厂等一系列措施;企业也逐渐设置污染防治设备,引进清洁生产技术。经过20多年的努力,终于把降尘量位居日本首位的“七色烟城”,变成“星空城市”。
日本北九州生态工业园是经日本环境省和经产省批准建设的23个工业园区之一,它是再利用型生态园的代表。园区主要设立三大区域:验证研究区、综合环保联合企业群区和Hibiki再生利用工厂群区。
(1)验证研究区 在该区域内,企业、行政部门和大学通过密切协作,联合进行废弃物处理技术、再生利用技术的实证研究,从而成为环境保护相关技术的研发基地。图1-9为验证研究区全景。
图1-9 验证研究区全景
(2)综合环保联合企业群区 区域内主要汇集了废塑料瓶、报废办公设备、报废汽车等大批废旧产品再循环处理厂,并通过复合核心设施,将园区内企业排出的残渣、废汽车处理后不能利用的碎渣等工业废料进行熔融处理,将熔融物质再资源化(如制成混凝土再生砖等),同时利用焚烧产生的热能发电,并提供给生态工业园区的企业。图1-10为综合环保联合企业群区全景。
图1-10 综合环保联合企业群区
(3)Hibiki再生利用工厂群区 该区域分为汽车再生区域和新技术开发区域。前者是由分散在城区内的7家汽车拆解厂集体搬迁而形成的厂区。后者是当地中小企业和投资公司应用创新技术的地方,市政府通过制定优惠政策,吸引一些小型废弃物处理企业进入该区,扶持中小企业在环保领域的发展。图1-11为北九州生态工业园内企业间链接图。
图1-11 北九州生态工业园内企业间链接图
①塑料饮料瓶(PET瓶)循环利用。生产再生PET树脂,年处理能力约20000吨。
②废旧汽车拆解利用。通过高度分解作业和选别技术,生产高品位分类碎片材料等,年处理18000辆汽车。
③家电循环利用。通过对4种家用电器(电视机、冰箱、洗衣机、空调)进行高度拆卸分类,生产出高品位再利用原料,年处理约50万台。
④办公机器循环利用。通过拆卸废旧办公机器(复印机、传真机、打印机、电脑),并对其进行高级分离,生产出高质量的再生资源与循环利用零部件,年处理5400吨(复印机约43000台/年,传真机约65000台/年)。
⑤荧光灯管再生利用。回收使用后的荧光灯管中的玻璃、荧光灯体、灯口(铝等),收集危废汞作原材料生产再利用荧光灯管的原料,年处理5270吨。
⑥废木材、废塑料循环利用。将建筑工地排放的废木材粉碎,并与废塑料混合,生产耐水性能好、耐气候变化的建筑材料,如防护栅栏、散步回廊等,年制造能力5000吨。
园区通过发展资源循环再利用项目,提高了资源回收和再利用率。目前每年回收废弃物77000吨,其中来自北九州市外的废弃物达70000吨;再利用70000吨,其中北九州市内再利用19000吨。
1.3.3 美国
美国形成以生态理念为基础,市场机制和排污权交易制度并重的资源循环发展战略。
1.3.3.1 法律法规体系
美国早在1965年就制定了《固体废弃物处理法》,后经历了1970年、1976年、1980年、1984年、1988年、1996年的六次修订,该法通过了恢复、回收、再利用、减量的4R(recovery、recycle、reuse、reduction)原则,将废弃物管理由原来对垃圾的简单清理扩及到兼具分类回收、减量及资源再利用于一体的综合性处理。美国目前管理陆地废弃物的主要法规是1984年国会通过的《资源保护与回收法》以及《综合环境反应、赔偿和责任法》(CERCLA),其中《资源保护与回收法》是目前世界上比较详细完整的一部法律。1990年又通过了《污染预防法》,提出用污染预防政策补充和取代以末端治理为主的污染控制政策。虽然目前美国还没有一部全国实行的资源循环法规或再生利用法规,但自20世纪80年代以来,已有半数以上的州制定了不同形式的再生循环法规。
1.3.3.2 管理体系
(1)生产者延伸责任和消费者付费制度 与欧盟不同,美国认为产品对环境的影响不应由生产者负完全责任,而主张责任分担,即产品链各环节对环境所产生的负面影响由政府、消费者和生产者共同负责。美国政府更倾向于利用市场的力量实施生产者责任延伸制度。
(2)可持续的生产方式 美国最具典型的企业生产方式是以企业内循环为主的杜邦化学模式。杜邦公司在内部建立了循环经济模式,组织厂内各工艺之间的物料循环,从废塑料中回收化学物质,开发出耐用的乙烯产品,通过放弃使用某些对环境有害的化学物质、减少一些化学物质的使用量以及发明回收本公司产品的新工艺,杜邦公司在10年前就已经成功地使本公司生产造成的废弃塑料物减少了25%,空气污染物排放量减少了70%。
经过几十年的发展,资源循环行业涉及传统的造纸、炼铁、塑料、橡胶以及新兴的家用电器、计算机设备、办公设备、家居用品等产业,全国有5.6万个企业参与,年均销售额高达2360亿美元,其规模与美国的汽车业相当,现在已经成为美国经济的重要组成部分。
(3)可持续的消费方式 美国政府针对企业或个人的可持续消费方式给予一定的经济税收优惠政策,如美国亚利桑纳州1999年颁布的有关法规中,对分期付款购买回用再生资源及污染控制型设备的企业可减税(销售税)10%;美国消费者若购买节能产品可获得减免消费税的优惠,如购买电池燃料车等新型车辆等。美国政府对于不可持续发展的一些举措也设立了处罚性税收政策,如征收废弃物填埋和焚烧税,向那些将垃圾直接运往倾倒场的公司或企业征收垃圾税,对乱倾倒垃圾的个人收取一定的罚金。
同时,美国几乎所有的州都制定了政府采购政策,要求政府使用再生的材料和产品;联邦政府要求各联邦机构使用可再生能源的比例达到总能耗的7.5%。
美国一方面通过宣传教育逐步提高人们的节约和环境意识。如美国确定每年的11月15日为美国循环日。另一方面,通过法律和经济手段对影响环境的消费行为加以约束。目前,美国民众主要通过庭院市场旧物店以及网上旧物买卖市场等方式开展循环消费,报纸和网站都会实时更新大量的二手商品交易信息,为民众开展循环消费提供良好的信息支持。另外由政府慈善机构及其他民间组织办的旧货店二手交易活动遍及全国。
1.3.3.3 废弃物利用情况
在美国各种废弃物中,废纸和废纸板是主要的资源,2012年产生量6862万吨,占到38.86%,其次是塑料,产生量3175万吨,占到17.88%,再其次为金属(2238万吨,占到12.67%)、木材(1582万吨,占到8.96%)、纺织品(1433万吨,占到8.11%)、玻璃(1157万吨,占到6.55%)、橡胶和皮革(753万吨,占到4.26%)、其他(460万吨,占到2.60%)。
图1-12为2007~2012年美国各类废弃物回收利用率,其中纸和纸板、玻璃、塑料、木材的回收利用率随时间增长,金属、橡胶和皮革、纺织品、其他回收利用率起伏变化。回收率利用最大的是纸和纸板,到2012年达到64.65%,其他排序依次为:金属(34.05%)、其他(28.26%)、玻璃(27.66%)、橡胶和皮革(17.93%)、纺织品(15.70%)、木材(15.23%)、塑料(8.82%)。
图1-12 美国各类城市垃圾回收利用率①
①回收消费后废物,不包括转换/加工废料,也不包括热值回收。
数据来源:美国国家环境保护局。
总回收利用率呈现逐年递增趋势,到2012年为39.97%。
(1)纸和纸板 美国是世界上最大的纸浆和纸板生产大国,也是消费大国,故美国大力提倡回收利用废纸。一般来说,美国废纸的回收源头主要是印刷厂、纸箱纸盒厂、零售商店、写字楼、居民区等,回收量最大的是旧箱纸板和旧新闻纸。美国针对废纸的利用分为两个方面,一方面是专做美国本地业务,生产各类再生纸,如美国stone容器公司用废纸生产出cordeck瓦楞平板,用于商品的包装运输。另一方面专做废纸出口业务,主要出口中国。为保证废纸的方便合理使用,美国对废纸有严格的分类标准,共分为40类。
1993年,美国总统克林顿颁布行政指令,要求各级政府必须使用80%的再生办公纸,并将此项工作纳入政府采购,到1999年美国联邦机构使用再生办公纸已达到办公用纸总量的98%,再生纸的应用在美国已经得到全面的普及。
(2)废旧钢材 美国非常重视废旧钢材的回收及循环利用。根据美国钢铁学会(American Iron and Steel Institute,AISI)发布的《2015 Profile of the American Iron and Steel Institute》显示,2013年,美国废钢回收率为81%,约消耗75百万吨以上的国内废钢碎料用于炼钢。
美国的各种钢铁产品回收物主要有报废汽车、钢罐、家电、建筑用钢等,其中报废汽车是最主要的废钢回收物,在废钢高效循环利用的基础上,与之相关的各产品的回收率也相对较高。2013年,报废汽车回收利用率为85%,家用电器为82%,钢铁集装箱为70%,钢架为98%,建筑钢筋为72%。
1.3.3.4 典型案例分析
美国生态工业园区的发展已经有十多年的历史,目前,全美已建有约20个生态工业园区,主要分为三大类。
一是虚拟工业园区。这类园区并不严格要求其成员企业在同一个地区,它通过建立计算机模型和数据库,在计算机上建立起成员间的物料或能量联系。
二是现有改造型。这类园区对现已存在的工业企业通过适当的技术改造,在区域内进行废物和能量的交换。
三是全新创建型。这类园区主要吸引那些具有“绿色制造技术”的企业入园,并创建一些基础设施使得这类企业间可以实现废水、废热等的交换。
表1-7列出了美国部分生态园区。
表1-7 美国部分生态园区简介
布朗斯维尔生态工业园是一种“虚拟”生态工业园区,位于美国与墨西哥交界上的布朗斯维尔,由于其特殊的地理位置,这个园区的范围也扩展到与布朗斯维尔相邻的墨西哥马塔莫罗斯。通过计算机将一个地区范围内的企业建立起基于“原料—废料—原料交换”的工业生产系统,该园区建立数据库,列出本区及附近地区现有企业生产的产品及废料或排放物,园区咨询专家对这些企业的排放物或废料进行分析,并且找出有可能会使用这些排放物或废料的潜在企业,以促使它们加入到生态工业园区的“工业共生”系统中来。图1-13为Brownsville生态工业园区的工业共生体系。
图1-13 Brownsville生态工业园区
1.3.4 新加坡
由于新加坡本身资源的匮乏,故其把城市矿产作为资源的主要来源之一。新加坡至今尚未制定专门针对城市矿产的法规条例,但《公共环境卫生法》《新加坡2012绿色计划》等法规和计划就成为其主要法律依据,对新加坡推行以“四节一利用”(节能、节水、节地、节材和废弃物综合利用)为主要内容的资源循环活动起到了重要推动作用,其中对于固体废弃物管理的法令是1999年4月1日生效的《环境污染控制法案》(EPCA),它是一部针对大气、水和垃圾控制的综合法案。新加坡结合自身的实际情况,形成了固体废弃物处理的几大特点。
1.3.4.1 “零废料”目标
新加坡政府已经着手采取逆流而上的手段,避免废料的产生,并以零废料为目标。目前,政府鼓励企业减少使用包装物质或改用再循环包装物质,并且教育公众尽量减少废料的产生,如“再循环计划”和“环保绿化计划”。
1.3.4.2 严格的执法手段
新加坡政府的严格程度举世闻名,在各项环境立法中都有对违法者处以刑事制裁的有关规定。初次乱抛垃圾会被判处300新元的罚款,并可能遭受垃圾劳改,即他们穿上印有“垃圾虫”字样的黄色夹克去扫马路,使受罚者深受其辱。可以说新加坡的环保法律执法之严厉到了“不近人情”的地步。
1.3.4.3 高额的投入
目前新加坡的制造业废料有40%已得到再循环使用。政府推行的生活垃圾分类回收已在1/7的居民中实施,垃圾收集人员定期发给居民专用塑料袋,定期回收纸张、旧衣服、电器元件等可再生垃圾。另外为保证废料减量化,甚至实现零废料,新加坡政府建立了多座垃圾焚化厂,采用世界上最先进的技术,产生的热量用于发电,清运垃圾的焚烧处理比例高达90%以上,焚烧发电量9.54亿度/年,约占新加坡所需电力的2%~3%,回收废铁1.4万吨/年。特别指出的是政府投资614亿新元建立用于填埋焚烧后残渣的实马高垃圾填埋场已经成世界上第一个人工滨海垃圾填埋场,成为钓鱼、观鸟等娱乐休闲活动场所。
1.3.4.4 实行商业化运作
政府意识到无法凭借单方的力量提供所有的废弃物回收利用服务,于是在实施过程中,与公共机构和私人企业紧密合作,实现共赢。一般由政府提供新的环境基础设施,由私人企业提供服务,如实马高岛岸外垃圾填埋场的建设由政府全额投资,而垃圾的收集、运输等均交由私人企业来完成。
除了在环保基础设施等大型建设项目上进行卓有成效的政企合作之外,新加坡政府在垃圾收集和运输方面也开展政企合作。2001年,废弃物收运公司可以经过核发收集垃圾执照,竞标成功之后在7年内有权负责某一区域的垃圾收运产业。而垃圾收运收费由新加坡能源公司代办,纳入水、电费一并交纳,再由能源公司向垃圾收运公司转移支付。
表1-8为新加坡2015年城市矿产总量及循环利用量情况,其中建筑垃圾和矿渣的循环利用率最高,为99%,基本是100%回收利用。其次是黑色金属,为96%。废轮胎、有色金属、木材的利用率在80%以上,而塑料的利用率仅为7%,处于较低的水平。
表1-8 新加坡2015年垃圾产生量及循环利用量情况
注:木材和园艺废物的循环利用包括278000吨作为生物质发电燃料。
数据来源:新加坡国家环境部(NEA)http://www.nea.gov.sg/。