生活垃圾来源分类：中国的案例研究

庄营，吴颂伟，王云龙，吴伟祥，陈应叙

中国杭州310029，浙江大学环境工程系

摘要

在中国浙江的省会杭州推出了一个关于生活垃圾分类的试点工程。实验社区生活垃圾的成分和性质的详细调查显示，高含水率和高比例的餐余垃圾是实现可回收的主要限制因素，特别是生活废纸和导致垃圾处理成本高、效率低的垃圾。根据调查，在四个选中的社区计划运行了一项新的生活垃圾源头分类方法，按照该方法，生活垃圾被分为厨余垃圾,干垃圾和有害垃圾。此外，建立一个生活垃圾管理系统，包括一个回收系统，一个针对厨余垃圾的机械脱水系统，以促进垃圾源头分类。实践和调查结果显示，房地产公司和社区居委会的积极支持和投资，在促进公众参与、加强对垃圾分类重要性认识方面起重要作用。与传统的生活垃圾混合收集、运输系统相比，建立垃圾源头分类和管理系统是划算的。它作为一个参考案例，适用范围可扩展到整个城市，乃至中国其他城市。

1. 介绍

城市固体废物(MSW)管理问题已成为全世界各国政府的当务之急。一些发达国家,如德国、美国和日本,在废物管理上已经取得了成功。从一个基于垃圾填埋的废物管理系统，转换到到一个更综合的管理系统。综合废物管理被认为是城市固体废物处理成功的关键(Hu et al., 1998)。垃圾分类是废物管理系统成功的关键部分(McDougall et al., 2001)。垃圾分类提高了制作堆肥、回收的质量并优化焚烧。它还使垃圾管理融资更多、能源最小化和劳动力输入任何下游流程成为可能(Murray,1999)。

在过去的二十年里,中国经济快速发展。然而，人口的不断增长、城市化的加快造成了城市固体废物产量的增加。目前，中国每年大约产生1.9亿t垃圾，占世界城市固体废物的29%(The World Bank,2005; Dong et al., 2001)。固体废物污染及其管理是整个国家的重大问题,如何管理这些废物和实现废物回收是市政府一直关心的问题。

中国东部的沿海城市,是这个发展中国家最发达地区,该地区生活垃圾成分发生了巨大的变化——灰分含量大幅下降，而塑料和玻璃等可回收垃圾的比例持续增加。因此,如果在这些城市实施生活垃圾的分类收集，可以得到大量的次生原料(He et al.,2003)。然而,在中国，由于经济发展水平、生活水平较低, 特殊的生活方式和历史悠久的生活垃圾混合收集，生活垃圾源头分类仅处于初始阶段。在过去的十年里,为了探索适应中国的现状的垃圾源头分类系统,实施了几个试点计划。例如,在1997年，中国的第二大直辖市上海，根据最终处置设施的位置，建立了一个生活垃圾分类和收集系统。在焚化厂服务区,居民被要求把生活垃圾分类为可燃物,玻璃和有害废物;而在垃圾填埋场服务区域，居民被要求将垃圾分为有机废物,无机废物和有害废物(Huang, 2004)。厦门,中国东南部的一个城市,将生活垃圾分为可回收垃圾,不可回收垃圾,有害废物(Zhuang et al., 2003)。尽管垃圾源头分类取得了一些进展, 但在生活垃圾减量和回收上，与许多发达国家相比，仍有很大的差距。下面几点主要因素限制了已建立系统的实际应用:(1)分类方法不明确，居民容易混淆一般概念,如可回收垃圾和不可回收垃圾,可燃物和不可燃物;(2) 一旦回收的垃圾与高含水量废物混在一起，很难恢复;(3) 缺乏垃圾分类处理的兼容设施。因此,有必要开发一个简单的,经济实惠的垃圾源头分类和管理系统,使湿物料的分类回收成为可能。

这篇文章中,在中国浙江的省会城市杭州的某居民内，建立并探索了一个新的源头分类和管理系统,把生活垃圾分为厨余垃圾,干垃圾和有害垃圾。本研究的目的是通过调查生活垃圾的组成和性质、可回收垃圾的回收潜力、居民的反应、经济评价，评估该系统的可能性和有效性。本研究结果将为中国和其他发展中国家提供确定未来生活垃圾管理政策方向的第一手资料。

2.方法

2.1实验地点

杭州，位于中国东部,是中国最发达的城市之一(图1)。它占地面积3068 km2，人口约410万。有一个卫生填埋和两个焚化厂。目前,大约60%的生活垃圾垃圾焚烧处理，40%使用垃圾填埋场处理。还有一个企业负责危险废物的收集、处理和综合利用。2005年,杭州大约共产生了138万吨的城市固体垃圾，相比过去5年平均增长了3.3%。平均每人每天0.92公斤。

该研究在杭州西部实行了6个月(从2006年3月到8月)，其目的是根据市政规划生活。同时，四个生活社区(Dega, Yijing, Xingzhou and Hupan)被选中进行本研究，这四个生活社区共15000人口。所有的生活社区都建立在1998 – 2000年。他们都是封闭式的生活社区,代表典型的中国现代社区管理模式。

图1 中国杭州市的位置

2.2所选社区生活垃圾的物理组成

按照“城市生活垃圾采样和物理分析方法国家标准”(CJ / T3039-1995)(中国建设公关部,1995) 测定生活垃圾的组成和性质。简单的说，每个社区选择10个垃圾收集点作为采样点。40个样本点的垃圾在分解后充分混合。然后，垃圾通过四重分类方法和手动分类分为食物残渣、纸、塑料、玻璃、金属、纺织品、木材和竹子,有害废物等，重量减少到25 - 50公斤。运用公式计算各个组成的百分比()。

是某个组成的重量(公斤)；是垃圾样品的总重量(公斤)。

测定每个组成的含水率和垃圾样品含水率的公式:

、是每个成分的初始质量和干燥后质量；n和m分别表示所以组成数目和含水量测定的次数。

2.3生活垃圾源头分类系统

要求被选中社区的居民将他们的垃圾分为厨余垃圾,干垃圾和有害垃圾，并把垃圾放入大楼前面相应的垃圾箱,垃圾箱以不同的颜色(分别为灰色,蓝色和红色)和箱子上的标注来区分。厨余垃圾包括餐余垃圾,在厨房准备食物时的残渣和水果皮。干垃圾是干燥、可回收的垃圾,如废纸、金属罐头、塑料瓶,软盘,玻璃瓶,旧衣服和鞋子都是干垃圾,在干垃圾中，我们可以找出许多有用的材料回收。有害垃圾就是对人类健康或环境有潜在危险的垃圾，包括电池、水银温度计,用过的医药、农药、除草剂和他们的容器等。

本研究建立的源头分类系统如图2所示。厨余垃圾和干垃圾分别被传送到转运站脱水、分拣。然后，脱水后的厨余垃圾与不可回收的干垃圾混合并转移到最终处置场所。可回收垃圾被打包卖到相应的回收公司。有害废物被送到杭州专门的危废处理公司。总的来说,厨余垃圾和干垃圾一天收集一次,有害废物一周收集一次。

图2　所选社区生活垃圾源头分类系统

2.4试验区的生活垃圾管理

2.4.1利益相关者认定

可持续性废物管理的实现需要所有利益相关者的参与。利益相关者是对良好的废物管理有兴趣，并参加到使其成为可能的活动中的人或组织(Joseph, 2006)。在所选社区，关键利益相关者参与的生活垃圾综合管理系统建成了。关键利益相关者被认定为家庭、居委会、房地产公司、回收和环境卫生部门。他们的作用和利益如表1所示。

表1 生活垃圾管理系统利益相关者作用和利益

使用各种媒体启动宣传项目，包括免费手册、传单和展示已建成系统细节的CD;当地报纸、网站和电视上的广告;公共协商会议、对城市固体废物焚烧厂和垃圾填埋场的训练和采访等。

2.4.2回收系统

已公布的垃圾收集者和垃圾收集队合并到废物回收系统。我们为他们提供工作制服,其中包括手套,防护衣和防尘口罩。可回收的材料都是由私人废弃物承包商处理或被运送到材料回收设备(MRF)。通常，有较高的可回收价值的材料被居民卖给了废物承包商,可回收价值取决于当地市场价格。MRF (10吨/ d)建立在转送站旁边，池干垃圾中回收可回收的垃圾。

设计记录可回收垃圾类型和数量的统计表，并分发给收集垃圾的人。定期收集记录表。通过研究期间可回收垃圾的月平均值，来估计垃圾收集者每月收集的各种可回收材料的量(数量或重量)。类似地, 通过1个月内可回收垃圾的日均值，估计每日回收中心各种可回收材料的量

2.4.3机械脱水系统

厨余垃圾在运往最终处置场所前，先进行机械脱水。本研究研制的组合厨余垃圾脱水系统由两级压缩组成。第一级是改造的厨余垃圾运输车辆(南京晨光森田环保科技有限公司,中国)，它增加了20 MPa的压力，有一个扩大至209 L的废水收集罐，能去除垃圾中部分的游离水。第二级是垂直垃圾压缩机(YJC400A,中联重科,中国)，它由一个垂直压缩机、两个垃圾箱(3700 * 1600 * 1600毫米),液压系统,污水排放系统,电动操作系统组成。厨余垃圾在100t的工作压力下，10min的时间内压缩、机械脱水。

2.5问卷调查

2006年8月28日, ,为了收集关于居民对这个项目的态度的信息，进行了一次问卷调查。拦截并采访了二百人,有效的响应率为95%。问卷调查的内容包括见附录。

2.6确定居民源头分类正确率

在2006年3月27日和2006年8月28日，实施了现场人工采样,调查居民将厨余垃圾和干垃圾倾倒在单独的容器的正确率。由于垃圾袋在杭州已经普及了，居民源头分类正确率是由样本垃圾袋的比例来决定的，在样本垃圾袋中，垃圾采用了有效分类。根据Tang et al. (2003),如果厨余垃圾样本包含超过82%(w / w)的厨余垃圾或干垃圾样本包含超过66%(w / w)的干垃圾,它被认为是有效的分类。

2.7经济评估

为了做已建立的源头分类系统和传统的混合收集系统的经济评估，我们进行了成本效益分析。考虑到下面四个过程:废物收集、传输、材料回收和脱水。运行和维护(Oamp;M)成本包括司机和人员工资、燃料消耗、折旧成本、水电费用等。收入是可回收材料的销售。

3结果与讨论

3.1生活垃圾物质组成和性质

所选社区的生活垃圾物质组成如图3所示。显然,厨余垃圾占比例最高，为64.48%,其次是塑料、纸、玻璃、纺织品、金属、木头和竹子。有可回收潜力的材料,如纸张、塑料、玻璃、金属和纺织品，占生活垃圾的20.39%。

图3 所选社区生活垃圾成分

相比于其他国家的城市垃圾组成(表2),本研究社区厨余垃圾的比例相当高,有可回收潜力的材料的比例相对较低。它主要与中国人的饮食习惯有关，中国人喜欢未加工和散装的食物。

表2 一些国家的城市垃圾组成（%）（经合组织，2002）

如表3所示,所选社区的生活垃圾和厨余垃圾的平均含水量分别是56.50%(w / w)和70.61%(w / w)。生活垃圾中厨余垃圾较高的比例和含水量,是实现从其他垃圾中粗分离可回收材料、城市垃圾相当低的净热值的最重要的影响因素。虽然所选社区的生活垃圾净热值满足焚烧所需的最低热值,但是对于余热利用和有成本效益的焚烧，它还是太低了。另一方面 ,高效、可行的垃圾回收系统仅限于隔离良好的和干净的高价值的材料，这是一个常识。在传统的收集方法中,各种废物是混合在一起转移的。由于垃圾含水量较高,可回收垃圾，如纸张和纺织品等，不可避免会被厨余垃圾产生的废水污染,这将使它们不能被回收。因此,建立一个新的系统，将厨余垃圾从其他材料中分离出来，是极其必要的。此外, 为了控制最终处置时二次污染的风险，危险废物需要单独收集。因此,在这项研究中,社区生活垃圾分类为厨余垃圾,干垃圾和有害垃圾。

表3 生活垃圾不同成分的含水率(w/w %)

3.2已制定的源头分类方法的普及

问卷调查的结果显示,在家里总是将生活垃圾分类的受访者占59.47%,而偶尔或从来没有将生活垃圾分类的受访者的比例分别为27.89%和12.64%。源头分类在所选社区的普及情况与前面的调查相符合,中国大部分城市居民愿意将生活垃圾分类(Chung and Poon, 2001; Liu, 2003)。约68.75%的受访者认为本项目采用的垃圾分类方法比其他垃圾分类方法更方便,这表明已制定的源头分类方法是可行的、容易遵循的。

3.3影响分类正确率主要因素

图4和图5显示了所选社区的厨余垃圾和干垃圾分类的正确率。项目启动1个月后，厨余垃圾和干垃圾分类的平均正确率分别为31.8%和45.3%。项目运行5个月后，这些数据增加到44.6%和47.6%。许多研究已经确定了公众对源头分类项目广泛的、可持续的参与是他们成功的基本因素之一(Chung and Poon, 2001; Folz, 1999; Lober,1996; Tchobanoglus et al., 1993)。在这项研究中, 在房地产公司和居委会的帮助下，研究小组发起了宣传，来提高居民对正确的垃圾分类的认识和了解。高参与率和增加了的平均源头分类正确率已经证明定期宣传是指导和促进家庭持续参与垃圾分类重要的手段。

图4 所选社区厨余垃圾分类正确率

图5 所选社垃圾

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[147426]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word