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從日本環(huán)保企業(yè)***的垃圾分類、污水處理 | ***調(diào)研

中信建投證券研究 陳萌 鄭小波

參訪時間：2019年7月2日

參訪地點：日本·東京

★ 參訪心得 ★

上海市于今年7月1日正式實施強制垃圾分類。7月2日，北京市***委宣布，北京將啟動垃圾分類，罰款不低于上海，分類方法沿用上海的四分法，類別命名與個別垃圾劃分略有差別——上海（有害垃圾、可回收物、濕垃圾、干垃圾），北京（廚余垃圾、有害垃圾、其它垃圾、可回收物）。2020年國家計劃輻射全國46個地級市，***實行垃圾分類。

日本有著悠久的垃圾分類歷史，因此有了前端的分類，垃圾處理便分類采取不同處置方式，可燃垃圾焚燒熱值比國內(nèi)垃圾處理廠高不少。另外我國廚余垃圾（濕垃圾）在垃圾總量中比重36-52％，比東京平均水平（20％）高很多，這與中國和日本的飲食習慣有關，因此中國在做垃圾分類時格外重視對于廚余垃圾的分類。另外，目前中國垃圾分類均由政府付費，未來有望實現(xiàn)生產(chǎn)者付費機制。

污水處理方面，日本部分地區(qū)下水管網(wǎng)做了雨污分離，生活污水從居民處收處置費，雨水從政府的公共資金出。中國現(xiàn)在也在做雨污分離系統(tǒng)。

上午：森崎水再生中心

森崎水再生中心由東、西兩個設施組成，是日本***大的水再生中心，占地面積41萬平方米，處理能力為154萬噸/日（全日本2,200萬噸/日），1967年4月開始投入使用。處理區(qū)域包括整個大田區(qū)，品川區(qū)、目黑、世田谷區(qū)的大部分以及澀谷區(qū)、杉并區(qū)的一部分，覆蓋面積大約為東京各區(qū)面積的1/4，同時還接收來自多摩地區(qū)的野川處理區(qū)等處的污水。

處理后的水，一部分經(jīng)砂濾后用作中心內(nèi)設備的清洗與冷卻用水、洗手間用水，還有一部分供應給大田的清掃工廠，其余的外排到東京灣。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥與來自芝浦水再生中心的污泥一起壓裂脫水后，輸送至南部污泥處理廠進行集中處理。

▲水再生中心的污水處理流程

▲ 各處理步驟的水體采樣

處理流程：流進的污水經(jīng)過沉砂池來沉淀污水中的大件垃圾，然后流入***沉淀池，分離流入水與較大沉淀物。之后流入反應池，是處理的關鍵所在，使用活性污泥（含微生物的泥漿，包含水熊、阿米巴登等數(shù)十種微生物）來分解溶解污物，變成活性污泥。由于需要通過陶瓷板向水中通入空氣（曝氣過程），此工序的電耗占到整個處置中心總電耗的近40％。6-8小時后，經(jīng)過微生物處理的水已經(jīng)比較清透。

▲沉砂池

▲***沉淀池

▲反應池

將反應池處理后的水靜置20分鐘后，底部活性污泥送回反應池，第二沉淀池收集上部清水，排向河流海洋，或者通過砂濾進一步凈化，去除細小污物，形成再生水。

▲第二沉淀池

污泥焚燒處理：污水處理產(chǎn)生的污泥靜置后沉淀，送至污泥濃縮槽、脫水機，***后進行焚燒。總量減少到1/400，燒后的產(chǎn)物可作為下水道施工中的混凝土材料。

▲用污泥制成的地磚

經(jīng)費來源：分兩部分，***部分是污水處理的費用，通過向污水的排放者收取，也就是按照從下水道排放的水量來按量收費，與自來水費一起向居民合計征收。第二部分是雨水，由于天降而來，只能通過全體社會成員共同承擔，由公費來負擔。

污水的處理成本：一般在8日元/噸，當利用率不足，來水少的時候也會高達200日元/噸。

特色：日本***導入PFI的下水道事業(yè)。水處理過程中產(chǎn)生的污泥在消化槽中加熱后，污泥中的有機成分轉化為氣體（沼氣）可減少污泥量。將沼氣用來發(fā)電，每年發(fā)電2280萬kWh。發(fā)電設施的建設及運營導入了PFI（Public Finance Initiative），成為日本***導入PFI的下水道事業(yè)，以降低設施的建設與維護費用。

下午：多摩川清掃工廠

多摩川清掃工廠是東京的清掃工廠之一，由東京二十三區(qū)清掃一部負責管理及運營。2000年3月開工，2003年6月竣工，占地面積3.2萬平方米，建設費156億日元（約當前300-400億日元水平）。

設計處理能力150*2噸/日（實際處理量：近三年平均7.3-7.4萬噸/年），***高熱值12,100kJ/kg，焚燒爐為石川島播磨重工，旋轉自動給料式，完全連續(xù)燃燒式爐柵焚燒爐。焚燒后的爐渣規(guī)模為30噸/日。運營費用1.8億日元/年。

垃圾分類、收集與運輸：垃圾分類、收集和運輸由各區(qū)清掃事務所實施。日本有著較長的垃圾分類歷史，且各區(qū)分類規(guī)則不盡相同。大體來說垃圾分為可燃垃圾、不可燃垃圾和大件垃圾，按照各區(qū)的規(guī)定，不可燃垃圾又會分為不可燃（不可回收）垃圾、報紙、塑料瓶、玻璃瓶、瓶蓋、易拉罐等更細分的種類。

居民在完成自己的垃圾分類后，清掃事務所將按日期收集不同種類的垃圾，例如每周兩天收集餐廚垃圾，每周一天收集報紙等。大件垃圾需要居***系有關部門付費進行收集處理。（可回收利用的）資源會被運到循環(huán)處理設施，可燃垃圾則運到清掃工廠，經(jīng)處理后的焚燒灰、飛灰收集運至填埋處理廠等地。

可燃燒垃圾的處理過程：首先稱重，然后進入封閉場。用吊車攪拌垃圾，攪拌充分后放入焚燒爐，在800攝氏度以上高溫下持續(xù)焚燒24小時，一開始消耗煤氣來點燃，之后靠垃圾本身自行燃燒。燃燒后的垃圾變成飛灰，體量減少到原來垃圾體量的1/20。

▲垃圾吊車，用于攪拌及投入焚燒爐

環(huán)保措施：焚燒廠需要去除排放的煙氣、二惡英等有害排放物。垃圾處理廠產(chǎn)生的滲透液按照排放標準經(jīng)處理后排入下水道，焚燒所發(fā)電力除了用于廠內(nèi)的自用電外，剩余的電力全部賣給電力公司。焚燒后的飛灰高溫熔化形成熔渣，可用于鋪設瀝青、做成建筑材料等。

不可燃燒、大件垃圾處理：將破碎機破碎成細塊，通過填埋進行處理。用吸鐵來回收其中的鐵與鋁等金屬。大件垃圾破碎處理設施，分成兩類：可燃（比如木制家具）與不可燃（比如自行車）。可回收的大件家具破碎成15厘米以下進行回收，可燃物焚燒成灰，減少填埋量。

3R（Reduce、Reuse、Recycle）原則

Reduce 減量化：減少會成為垃圾的物品，帶上自己的購物袋；

Reuse 再利用：不扔再用，光顧跳蚤市場等；

Recycle 再循環(huán)：再次作為資源加以利用，需要遵守規(guī)則，進行正確的垃圾分類。

▲資源及垃圾焚燒后產(chǎn)物二次利用制成的物品

▲通過垃圾分類與資源回收，東京垃圾實際填埋與焚燒量已大幅度減少

垃圾的結構調(diào)查：一年會對運來的垃圾做四次調(diào)查，檢查組成成分，***多的是紙類占40％，剩下包括廚余垃圾20％、塑料及其他占20％。

中央控制室：6個人團隊，四班倒，實現(xiàn)24小時監(jiān)控。

煙囪高100米，主要考慮到周圍居民的生活狀況，不能將煙囪建太低，而且該煙囪已經(jīng)是東京***矮的垃圾處理廠的煙囪。垃圾處理廠周圍有很多居民樓房，且空氣中并無異味。

▲利用風力及太陽能發(fā)電，節(jié)省成本，同時垃圾焚燒也可以發(fā)電

垃圾處理費來源：家庭垃圾來自居民稅收，為區(qū)政府資金，工廠/餐飲店等商家的垃圾由商家自己付費。　　

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