浅谈垃圾处理设施空间布局规划

赵扬 任一兵

文章摘要:随着我国城市化进程的加快，城市垃圾对城市及周边的生态环境造成了沉重的压力，对城市垃圾进行有效处理显得愈发重要。文章通过对国内城市生活垃圾物理成分的历史数据分析，对国内城市垃圾物理成分变化趋势和垃圾产生量进行了预测，指出垃圾分类处理对城市发展的必要性，并提出了未来天津城市垃圾处理的规划思路；进而又通过分析近年来国内外垃圾处理技术的发展趋势，并对比北京、广州等国内大城市的垃圾处理规划，在充分考虑天津自身地域特点和自身发展要求的基础上，提出了符合天津实际的垃圾处理方式和设施布局原则，对天津以及国内其他城市的环卫设施规划具有积极的指导作用。

关键词:垃圾分类 垃圾成分垃圾产量垃圾处理发展趋势垃圾处理方式垃圾处理设施布局原则

1．概论

2011年初，《天津市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出“提高规划建设管理水平，着力建设生态宜居城市”, 并就“十二五”期间的天津市城市生活垃圾处理工作做出了如下指导：“优化生活垃圾收集处理设施布局，积极推进生活垃圾分类收集，全面提高城市生活垃圾减量化、资源化、无害化水平。本着“将垃圾作为一种资源加以利用，推广垃圾分类回收利用，加大生活垃圾焚烧发电处理比例”的思路，天津市正在通过一系列措施建设垃圾收集和处理设施，推进生活垃圾分类收集制度的完善。

2．国内城市生活垃圾物理成分变化趋势分析及垃圾产生量预测

2.1垃圾物理成分变化趋势分析

以2000年至2009年天津市生活垃圾物理成分变化数据为例（见表1），可以看出：有机物比例呈现逐年上升的趋势，从2000年的39.96%上升到2009年的58.96%；无机物成分比例明显下降，从2000年的40.86%下降到2009年的13.33%；生活垃圾中的可回收物成分比例基本呈现稳步上升的趋势，从2000年的18.99%上升到近几年27%以上。

表1

随着居民生活水平的逐步提高，居民废弃物中纸制品、包装物等可燃成分有所增加，使得垃圾热值逐渐提高，各焚烧厂所辖区域内垃圾的平均热值达到《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》提出的焚烧要求。2009年天津市中心城区、环城四区、滨海新区生活垃圾干基高位、湿基低位热值年加权值见表2。

表2

2.2垃圾产生量预测

对比北京、武汉、广州、深圳这些与天津具有相似人口结构和居民生活方式的大中城市规划中确定的垃圾排放指标进行综合对比（见表3），并结合天津市的地域特点，确定人均垃圾排放指标（见表4）。

表3

表4

参考天津市总体规划修改的有关人口分配数据，2020年我市的城市人口规模将达到2100万人，按照该人口规模核算，我市2020生活年垃圾产量将达到24822吨/日。

3．垃圾分类处理的必要性和操作思路

3.1垃圾分类处理的重要性

目前我国城市生活垃圾均为混合收集、混合处理，不但增大了垃圾中塑料、纸张、金属、玻璃等可回用部分的浪费，也降低了可用于生化处理的有机物资源化价值，并且造成焚烧处理过程中塑料燃烧产生有害气体的排放。因此，对生活垃圾进行合理分类回收处理既是解决我国城市垃圾问题的必由之路，也是符合“十二五”规划低碳经济和节能减排要求的指引原则。

3.2垃圾分类处理的操作思路

随着多年来我国各城市垃圾处理工作的实际检验，卫生填埋、堆肥和焚烧这三种垃圾处理技术逐渐作为城市垃圾处理的主要方法被国内各城市广泛接受。在此，结合天津自身现状和发展的实际，探索适合天津的城市垃圾处理操作思路。

作为城市垃圾处理的源头环节，居民垃圾分类的混杂程度直接影响垃圾无害化处理的难度和垃圾资源化利用的效率。因此，通过制度和政策层面上引导和约束，保证“垃圾分类收集——垃圾分类转运——垃圾分类处理”整个环节上的执行，逐步形成一套“制度引导居民垃圾分类习惯，为今后天津乃至全国其他城市的垃圾处理工作做出指导。

4．天津市生活垃圾处理方式适宜性研究

天津市生活垃圾处理方式的选择应按照无害化、减量化、资源化原则，结合天津市区域地理特性及经济发展水平，综合考虑土壤质地、地下水位、垃圾成分及处理价格等因素，因地制宜选择最适合天津市发展特点的生活垃圾处理方式。

4.1地质情况

天津市土壤质地为第四纪松散沉积物覆盖，岩性主要为粘性土与粉砂、细砂互叠层。山前地区以及南部平原地区除蓟运河沿线、箭杆河沿线、泃河沿线和武清西部地区分布有带状砂质土外，其余地区大部分布有粘土、粉质粘土或粉土，厚度约20-30米不等，其中中心城市地区几乎全部为粉质粘土或粉土，厚度近20米，另外沿海的大港地区和塘沽盐场地区分布有淤泥质土。粉性土、砂性土和淤泥质土质防渗能力不强，表面水分易渗入下层，下层的地下水也容易通过毛细孔上升。若在此类土质地区采用填埋方式处理生活垃圾，成本较高，为防止对地下水的污染，需加强渗滤液防渗处理，库区防渗系统应增加GCL垫，由此增加防渗系统费用近一倍。因此从天津市土质分布情况来看中心城市地区建设填埋场成本较高。

4.2地下水情况

天津市地理环境西北高东南地，蓟县山前地区地形坡降大，地下水位埋深多大于5米，近山麓地带达8-10米，山前平原以3-4米为主，向南部平原水位变浅，中心城市所在的南部平原地区埋深多在1-2米，滨海地区多小于1米，宝坻、武清和宁河地区为由北部向南部的中间过渡地区，地下水位多在2-3米。对于垃圾填埋场，需要考虑地下水防渗系统的建设，而地下水位低的地区可以适当减少防渗系统投资；地下水位高的地区,由于水的上浮力,会造成使防渗膜浮起,破坏整个防渗系统，故从施工建设到竣工后运行必须设置地下水导排系统，随时监控地下水位，并采取相应降水措施，因此，设计上必须增加场地底部及边坡的地下水导排装置、导排井及控制装置，带来建设费用的增加。

4.3经济水平

垃圾焚烧处理设施建设与经济发展水平息息相关，自上世纪80年代末国内始建垃圾焚烧厂至今，经过20多年的发展建设，各主要经济发达城市先后建成垃圾焚烧处理设施：杭州首座垃圾焚烧厂于1998年建成，上海自2000年开始了生活垃圾焚烧处理，广州与天津均从05年开始采用焚烧发电方式进行垃圾无害化处理。上述城市焚烧厂建厂年GDP情况见表5。

表5

城市名称 杭州 上海 广州 天津

始建时间 1998年 2000年 2005年 2005年

当年GDP 1383亿元 4771亿元 5154亿元 3697亿元

由表5可以看出，综合考虑货币因素，各主要城市均在GDP超过2000亿元后才适宜进行焚烧厂建设。主要原因是焚烧处理成本较高，地方政府给予的费用补贴较高。以卫生填埋方式每处理一吨生活垃圾，地方政府补贴80元，以焚烧方式每处理1吨生活垃圾，地方政府需补贴近200元。结合天津市各地区经济发展水平不同，采取与地方经济相适应的处理方式。2009年各地区GDP情况见表6，2015年五区县GDP预测情况见表7。

表6

地区 中心城市 外围五区县

地区GDP 4638 亿元 1082 亿元

地区 市内六区 环城四区 滨海新区 外围五区县

地区GDP 1793 亿元 1535 亿元 1310 亿元 1082 亿元

表7

地区 武清 宝坻 宁河 蓟县 静海

GDP 950亿元 727亿元 560亿元 600亿元 600亿元

由以上数据可知，天津市中心城市地区，包括市内六区、环城四区和滨海新区，现状经济发展水平已经达到适宜采用焚烧处理的条件。外围五区县现状及近期经济发展水平尚不适宜采用焚烧处理方式，推荐采用卫生填埋方式处理。

4.4结论

综合以上土壤质地、地下水位、垃圾成分及处理价格等因素，天津市经济较发达的中心城市地区，包括市内六区、环城四区和滨海新区的生活垃圾适宜采用以焚烧发电为主的处理方式；外围五区县适宜采用以卫生填埋为主的处理方式。

5．北京、广州、武汉、深圳四大城市垃圾处理设施布局情况分析

5.1北京市“十二五”环卫专业规划处理设施布局分析

北京提出垃圾处理设施布局采取的是市级统一规划、区县为主、三级管理，强化区域负责制：城八区根据实际情况统一规划垃圾处理设施；外围延庆、怀柔、密云等十个区县通州实行区域责任制，各自设置处理设施收集处理本区垃圾。

5.2武汉市环境卫生专项规划处理设施布局分析

武汉市城市总体规划将整个城市按照发展方向的不同分为都市发展区和边远城镇区两大区域，环卫设施规划立足于两大区域的不同性质考虑提出：都市发展区（外环线范围内中心城区和近郊新城区）实行区域化垃圾集中处理，以长江为界，本着垃圾不过江的原则，分成江北东区、江北西区、江北南区、江南北区、江南东区和江南南区六大服务区域；同时，边远城镇区实行分片集中处理，主要分为新洲东区、黄陂北区和汉南地区三个区域，分别设置垃圾填埋场。

5.3广州市垃圾处理设施布局规划情况

广州市结合自身特点，综合考虑行政区划，本着垃圾处理“集中上规模”的原则，中心区（外加增城新塘）为一大区域，统筹设置垃圾处理设施；花都、增城（除新塘）、从化、番禺和南沙各区县自成体系设置垃圾处理厂。最终形成北部、中部、南部三大区域。

5.4深圳市垃圾处理设施布局规划情况

深圳市总面积2020平方公里，建设用地982平方公里，现状人口810万人，综合分析深圳市整体发展情况，其人口密度较高，基本为城市发展区，因此，垃圾处理设施统筹考虑，建设清水河、老虎坑、白鸽湖和坪山四个环境园。

6．适合天津发展的垃圾处理设施布局规划

6.1处理设施布局原则

中心城市地区的垃圾处置设施应统筹考虑，两区三县的垃圾处置设施实行区县责任制，即由区县分别承担垃圾的无害化处置。

6.2选址优化

首先，垃圾处理设施要区域化，垃圾产量相对集中地区要打破现行行政区划的界限与制约，从社会环境系统和生态经济角度进行协调管理，优化土地、资金和技术等多项资源的配置；其次，处理厂具体落位应结合城市规划的相关要求进行，避开蓄滞洪区、生态保护区以及集中居住区。

6.3用地面积优化

垃圾处理设施不同于其他市政设施，它要求厂区四周设置一定宽度的防护绿地或者生态绿地，例如卫生填埋场要求设置宽度不小于100米，焚烧厂和堆肥厂要求设置不小于10米的防护绿带。由此得知，垃圾处理设施周围相应的绿化隔离带面积也相当大，不符合城市用地集约性的要求。

本着在规划中体现充分利用每一寸土地的原则，垃圾处理设施尽量考虑相邻设置，处理厂（场）之间可减少防护绿带的设置，仅在处理厂（场）与其他类设施之间按照规范控制隔离带宽度即可。

6.4处理方式优化

目前，生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种，将这几种处理技术有机结合，能够减少和避免单一技术处理的难度和缺点，尤其是避免简单填埋处理所激化的土地资源短缺矛盾及所带来的严重污染问题。处理形式可以是多种处理技术融合于同一处理厂区，也可以是各种处理设施建于不同的处理场址，互相配合，联动完成垃圾处理任务。

6.5天津市垃圾处理设施规划方案

在布局优化要求的指导下，统筹考虑中心城市地区，在远离人口密集区同时又不超过合理运输距离的范围内设置垃圾处理设施，而且在地理位置上考虑南北方向和东西方向的均衡布置。（见图1）

外围各区县总面积均在1000平方公里以上，同时考虑到各区未来发展定位的不同，垃圾处理设施分布构建属地管理机制，分区设置垃圾处理厂负责处理各行政区内垃圾。不仅可以在纵向上实现管辖区内垃圾无害化率的逐步提高，而且在横向上，区县之间的竞争发展有利于推进整个天津市环卫设施建设。（见图2）

同时，针对与城市发展不协调的现状设施提出调整方案。首先，对紧邻外环线的双港垃圾焚烧厂位置进行了调整，同时考虑用地集约性，要求与现状的大韩庄垃圾处理厂位置上合建。除此之外，贯庄焚烧发电厂与规划第二综合垃圾处理厂、汉沽填埋场与焚烧厂、大港填埋场与焚烧厂均考虑邻近建设。其次，现状蓟县垃圾填埋场在北部山区生态保护范围内，专项规划中建议废除，结合填埋场只剩下两年的使用年限及蓟县仅有这一座处理厂的现状，最后确定场区填满封场后按规范要求继续组织疏导填埋气，同时进行绿化覆盖、生态恢复。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。