从日本环保企业看中国的垃圾分类、污水处理 | 首席调研
中信建投证券研究 陈萌 郑小波
参访时间：2019年7月2日
参访地点：日本·东京
★参访心得★
上海市于今年7月1日正式实施强制垃圾分类。7月2日，北京市城管委宣布，北京将启动垃圾分类，罚款不低于上海，分类方法沿用上海的四分法，类别命名与个别垃圾划分略有差别——上海（有害垃圾、可回收物、湿垃圾、干垃圾），北京（厨余垃圾、有害垃圾、其它垃圾、可回收物）。2020年国家计划辐射全国46个地级市，全面实行垃圾分类。
日本有着悠久的垃圾分类历史，因此有了前端的分类，垃圾处理便分类采取不同处置方式，可燃垃圾焚烧热值比国内垃圾处理厂高不少。另外我国厨余垃圾（湿垃圾）在垃圾总量中比重36-52%，比东京平均水平（20%）高很多，这与中国和日本的饮食习惯有关，因此中国在做垃圾分类时格外重视对于厨余垃圾的分类。另外，目前中国垃圾分类均由政府付费，未来有望实现生产者付费机制。
污水处理方面，日本部分地区下水管网做了雨污分离，生活污水从居民处收处置费，雨水从政府的公共资金出。中国现在也在做雨污分离系统。
上午：森崎水再生中心
森崎水再生中心由东、西两个设施组成，是日本最大的水再生中心，占地面积41万平方米，处理能力为154万吨/日（全日本2,200万吨/日），1967年4月开始投入使用。处理区域包括整个大田区，品川区、目黑、世田谷区的大部分以及涩谷区、杉并区的一部分，覆盖面积大约为东京各区面积的1/4，同时还接收来自多摩地区的野川处理区等处的污水。
处理后的水，一部分经砂滤后用作中心内设备的清洗与冷却用水、洗手间用水，还有一部分供应给大田的清扫工厂，其余的外排到东京湾。污水处理过程中产生的污泥与来自芝浦水再生中心的污泥一起压裂脱水后，输送至南部污泥处理厂进行集中处理。
▲水再生中心的污水处理流程
▲ 各处理步骤的水体采样
处理流程：流进的污水经过沉砂池来沉淀污水中的大件垃圾，然后流入第一沉淀池，分离流入水与较大沉淀物。之后流入反应池，是处理的关键所在，使用活性污泥（含微生物的泥浆，包含水熊、阿米巴登等数十种微生物）来分解溶解污物，变成活性污泥。由于需要通过陶瓷板向水中通入空气（曝气过程），此工序的电耗占到整个处置中心总电耗的近40%。6-8小时后，经过微生物处理的水已经比较清透。
▲ 沉砂池
▲ 第一沉淀池
▲ 反应池
将反应池处理后的水静置20分钟后，底部活性污泥送回反应池，第二沉淀池收集上部清水，排向河流海洋，或者通过砂滤进一步净化，去除细小污物，形成再生水。
▲ 第二沉淀池
污泥焚烧处理：污水处理产生的污泥静置后沉淀，送至污泥浓缩槽、脱水机，最后进行焚烧。总量减少到1/400，烧后的产物可作为下水道施工中的混凝土材料。
▲ 用污泥制成的地砖
经费来源：分两部分，第一部分是污水处理的费用，通过向污水的排放者收取，也就是按照从下水道排放的水量来按量收费，与自来水费一起向居民合计征收。第二部分是雨水，由于天降而来，只能通过全体社会成员共同承担，由公费来负担。
污水的处理成本：一般在8日元/吨，当利用率不足，来水少的时候也会高达200日元/吨。
特色：日本首家导入PFI的下水道事业。水处理过程中产生的污泥在消化槽中加热后，污泥中的有机成分转化为气体（沼气）可减少污泥量。将沼气用来发电，每年发电2280万kWh。发电设施的建设及运营导入了PFI（Public Finance Initiative），成为日本首家导入PFI的下水道事业，以降低设施的建设与维护费用。
下午：多摩川清扫工厂
多摩川清扫工厂是东京的清扫工厂之一，由东京二十三区清扫一部负责管理及运营。2000年3月开工，2003年6月竣工，占地面积3.2万平方米，建设费156亿日元（约当前300-400亿日元水平）。
设计处理能力150*2吨/日（实际处理量：近三年平均7.3-7.4万吨/年），最高热值12,100kJ/kg，焚烧炉为石川岛播磨重工，旋转自动给料式，完全连续燃烧式炉栅焚烧炉。焚烧后的炉渣规模为30吨/日。运营费用1.8亿日元/年。
垃圾分类、收集与运输：垃圾分类、收集和运输由各区清扫事务所实施。日本有着较长的垃圾分类历史，且各区分类规则不尽相同。大体来说垃圾分为可燃垃圾、不可燃垃圾和大件垃圾，按照各区的规定，不可燃垃圾又会分为不可燃（不可回收）垃圾、报纸、塑料瓶、玻璃瓶、瓶盖、易拉罐等更细分的种类。
居民在完成自己的垃圾分类后，清扫事务所将按日期收集不同种类的垃圾，例如每周两天收集餐厨垃圾，每周一天收集报纸等。大件垃圾需要居民联系有关部门付费进行收集处理。（可回收利用的）资源会被运到循环处理设施，可燃垃圾则运到清扫工厂，经处理后的焚烧灰、飞灰收集运至填埋处理厂等地。
可燃烧垃圾的处理过程：首先称重，然后进入封闭场。用吊车搅拌垃圾，搅拌充分后放入焚烧炉，在800摄氏度以上高温下持续焚烧24小时，一开始消耗煤气来点燃，之后靠垃圾本身自行燃烧。燃烧后的垃圾变成飞灰，体量减少到原来垃圾体量的1/20。
▲ 垃圾吊车，用于搅拌及投入焚烧炉
环保措施：焚烧厂需要去除排放的烟气、二恶英等有害排放物。垃圾处理厂产生的渗透液按照排放标准经处理后排入下水道，焚烧所发电力除了用于厂内的自用电外，剩余的电力全部卖给电力公司。焚烧后的飞灰高温熔化形成熔渣，可用于铺设沥青、做成建筑材料等。
不可燃烧、大件垃圾处理：将破碎机破碎成细块，通过填埋进行处理。用吸铁来回收其中的铁与铝等金属。大件垃圾破碎处理设施，分成两类：可燃（比如木制家具）与不可燃（比如自行车）。可回收的大件家具破碎成15厘米以下进行回收，可燃物焚烧成灰，减少填埋量。
3R（Reduce、Reuse、Recycle）原则
Reduce 减量化：减少会成为垃圾的物品，带上自己的购物袋；
Reuse 再利用：不扔再用，光顾跳蚤市场等；
Recycle 再循环：再次作为资源加以利用，需要遵守规则，进行正确的垃圾分类。
▲ 资源及垃圾焚烧后产物二次利用制成的物品
▲ 通过垃圾分类与资源回收，东京垃圾实际填埋与焚烧量已大幅度减少
垃圾的结构调查：一年会对运来的垃圾做四次调查，检查组成成分，最多的是纸类占40%，剩下包括厨余垃圾20%、塑料及其他占20%。
中央控制室：6个人团队，四班倒，实现24小时监控。
烟囱高100米，主要考虑到周围居民的生活状况，不能将烟囱建太低，而且该烟囱已经是东京最矮的垃圾处理厂的烟囱。垃圾处理厂周围有很多居民楼房，且空气中并无异味。
▲ 利用风力及太阳能发电，节省成本，同时垃圾焚烧也可以发电
垃圾处理费来源：家庭垃圾来自居民税收，为区政府资金，工厂/餐饮店等商家的垃圾由商家自己付费。
原标题：他山之石：从日本环保企业看中国的垃圾分类、污水处理
