嚴陳玲
(1.北京市城市管理研究院,北京100028;2.生活垃圾檢測分析與評價北京市重點實驗室,北京100028)
德國生物垃圾產生量約占城市固體垃圾總產生量的40%[1]。需投入生物垃圾桶的有:水果殘余、蔬菜殘余、面包殘余物、變質的食物、剩飯剩菜、骨頭、魚刺、茶和咖啡濾紙、咖啡渣、茶葉渣、罐頭殘余、魚和肉殘余、香腸殘余、奶酪殘余、面包殘余、蛋殼和堅果殼、廚房縐紋紙、餐巾紙、紙袋、紙質的雞蛋托板、一次性紙杯、頭發,以及花園產生的垃圾如草坪除草殘渣、樹葉和苔蘚、枯萎的花、花土、盆栽植物(不包括盆)、樹枝、樹葉、未經處理的鋸末和木材纖維等。2015年,德國生物垃圾處理設施共收集1550萬t[1]可生物降解垃圾。
和與其他垃圾混在一起相比,實施生物垃圾分類收集能對生物垃圾予以更好的循環再利用,可獲取有價值的肥料或者通過發酵獲得沼氣。《德國循環經濟法》規定,自2015年1月1日起,德國各大城市和鄉鎮必須將生物垃圾進行分類收集。如果居民不能將生物垃圾在自己的花園里進行堆肥處理,或者不想進行堆肥處理的話,就有義務將它們投入生物垃圾桶進行集中處理。每個家庭都必須使用一個生物垃圾桶[2]。但是,該政策沒有很好地在所有地方加以實施,生物垃圾收集量尚不令人滿意,德國各地政府都在采取各種改進措施來改變這一現狀。
和德國的生物垃圾收集相比,中國的廚余垃圾收集目標更加集中,只收集廚余垃圾。我國從2000年開始就在北京、上海、南京、杭州等8個城市開展生活垃圾分類收集試點,雖然取得了一定進展,但總體而言,生活垃圾分類準確性、實際減量效果和資源回收利用水平都遠不如預期,廚余垃圾收集效果也是如此,不盡如人意[3]。
通過介紹德國慕尼黑市在試點地區實施各種增加生物垃圾收集量的措施,解析其措施的成功之處,以期為國內開展廚余垃圾分類收集提供理論和實踐支持。
慕尼黑市早在20年前就開始在居民家庭實行了三桶制度:剩余垃圾桶、生物垃圾桶、廢舊紙張桶。但是,生物垃圾的人均年收集量一直很低,保持在30 kg左右,大約還有人均每年70 kg的有機垃圾混入到剩余垃圾中[2]。
讓巴伐利亞州首府成為第一個實現再循環利用率達到65%的百萬人口的城市,是慕尼黑市政府近幾年的施政目標。對此,必須在分類收集的生物垃圾的質量保持不變的情況下,將其收集數量增加約1倍。為了明確采取什么措施能夠最有效提升生物垃圾收集量,慕尼黑市在試點項目里對不同的措施進行了測試。
慕尼黑市現有82.5萬戶居民,其中大約80%住在高層建筑物里。從物流數據中獲悉,大約5萬戶單棟住宅房主能夠很好地使用生物垃圾桶。在高層建筑物里進行生物垃圾類收集存在很大優勢,而且收集到的主要成分都是廚余垃圾。因此,在挑選生物垃圾收集的試點區域時,需考慮到該區域高層建筑物的使用情況。慕尼黑市Neuhausen城區特別符合這些試點條件。這里來自7200戶家庭的12500名居民絕大多數住在高層建筑物里,而且每1km2的區域里安置了約800個生物垃圾桶。
2015年7月初,慕尼黑市正式在Neuhausen區域實施長達一年的試點工作,試點于2016年6月底結束。這一年期間,慕尼黑市采取了一系列綜合性措施[4]:
(1)新聞宣傳;
(2)信息手冊宣傳;
(3)汽車宣傳畫和室外廣告宣傳;
(4)上門宣傳;
(5)發放廚余垃圾預分類桶(圖1);

圖1 廚余垃圾預分類桶
(6)發放生物垃圾分類信息資料;
(7)發放可生物降解的垃圾收集袋;
(8)給居民贈送栽花泥土;
(9)預先進行問卷調查;
(10)和特定的目標群體進行深入交談;
(11)對局部區域每周傾倒一次生物垃圾桶;
(12)對局部區域的生物垃圾桶使用生物過濾頂蓋,并且每兩周傾倒一次;
(13)采用嶄新干凈的生物垃圾桶。
實施這些措施過程中,慕尼黑市還定期在該區域對試點效果進行評估。通過開展的問卷調查獲悉,慕尼黑市民普遍認為這些舉措非常好,但是對生物垃圾回收再利用的意義還是知之甚少,雖然慕尼黑市已經開展垃圾分類長達25年之久了。所以,在和市民面對面交流中,慕尼黑市把重點放在讓當地市民了解生物垃圾的收集和再利用的意義,還告知市民生物垃圾的收集、運輸、發酵和堆肥、生成生物電、肥料和栽花泥土等一系列的處理過程(見圖2)。

圖2 慕尼黑市生物垃圾處理示意圖
1.3.1 生物垃圾收集數量上的變化
從收集數量上來講,試點非常成功。在試點區域,生物垃圾年收集量從150 t上升到300 t,人均年收集量從之前的12 kg上升到24 kg,也就是說,生物垃圾收集量增加了一倍,同時試點區域的生物垃圾收集量占全市生物垃圾總收集量的50%。從生物垃圾的月均收集量來看,在季節波動上看不出明顯的變化,這要歸因于主要是收集廚余垃圾,綠色修剪垃圾的份額很小。而全市城市范圍內的生物垃圾收集量出現了季節性波動,在春季和秋季出現了生物垃圾明顯增加的情況,因為前者是割草坪季節,后者是落葉季[4]。
1.3.2 生物垃圾質量上的變化
慕尼黑市還對試點區域收集的生物垃圾的特性進行了定期分析,結果表明,在試點區域,多達80%的生物垃圾是使用發放的可生物降解的垃圾袋包裝后再收集的。可以觀察到,干基出現了輕微下降,氧化損失出現了少量增加。固體垃圾變得更加濕潤,包含更多的有機物質,pH值的平均值下降了一個單位。在收集和存儲過程中,出現了生物降解,形成了生物酸。局部區域里的pH值降低到6以下,這表明金屬污染物有溶解的危險,這些是不能通過機械方式來分離的,例如可能含有的銅會導致堆肥質量降低。對此,可以采取的措施是,通過將袋子不打成死結的方式來避免生物垃圾事先發酵,并且隨后變酸[4]。
在項目進展中還發現揮發性有機酸的平均值相當高,從季節性趨勢來看,冬季比夏季數值更高。生物垃圾中形成的酸導致了pH值降低。因此,在對干燥發酵設施進行發酵物填充時,尤其是在冬季,必須使用更多的菌苗以及較少的新鮮物料。盡管夏季收集到的有機酸的濃度非常高,但是對發酵不造成干擾。
1.3.3 尚需解決的技術問題
從試點項目的結果來看,大城市居民非常愿意參與試點的前提條件是,他們在家庭里能夠很方便地對產生的生物垃圾進行分類收集。對此,可生物降解的塑料袋的使用發揮了作用。但是如果在全市范圍內使用這種收集袋,那么就需要采用相對應技術來處理這種垃圾袋。例如,在發酵之前對垃圾袋的材料進行預處理。
為了對此進行測試,將2萬個可生物降解的垃圾收集袋裝上來自城區的生物垃圾,在將它們投入發酵設備之前借助破袋器進行預處理。在發酵過程中,滲濾液沒有以相同的程度滲入到排出口。發酵4個星期之后,打開發酵設備的時候,發現已經形成了大量滲濾液。這個實驗表明,使用可生物降解的垃圾收集袋是值得考慮的,在對垃圾袋處理技術進行優化的情況下值得推薦。
1.3.4 其他工作
目前還需要進一步探討哪些組合型措施對于整個城市實施該政策是最有效的,以及利用哪種技術對可生物降解的垃圾收集袋進行處理,可以產生高質量的堆肥。
慕尼黑市考慮對可生物降解的垃圾袋進行焚燒處理,因為它們既不能有助于發酵中生成氣體,也不能當作營養物質,因此必須在處理垃圾之前就將它們分離出來,對此也需要相應的技術手段。之前的研究也顯示,預處理步驟對設施的運行有著很大的影響。Anna Jank[5]等專家也指出,生物垃圾里雜質的存在對垃圾處理和堆肥物質、發酵物的再利用起著很大的阻礙作用。
此外,還要檢測生物垃圾肥料在慕尼黑地區的銷售市場,目前考慮到的是生物種植領域的使用可能性較大,但是它對肥料的質量具有較高要求。此外,還考慮將肥料用于慕尼黑市栽花泥土和種植泥土里。鑒于該試點工作的順利實施,慕尼黑市已經又在Maxvorstadt地區開始試點工作,計劃逐步擴展到整個慕尼黑市。
國內大多數城市固體垃圾分類工作處于開始階段,大量廚余垃圾未得到有效收集。大多數居民會在廚房中配備一個簡易的垃圾桶,再套上塑料袋來收集廚余垃圾,但是由于垃圾桶的空間沒有有效分類,導致其他的生活垃圾會與廚余垃圾混在一起,給后續的收集和處理帶來麻煩。此外,我國城市固體垃圾產生量以每年約10%的速度遞增,年新增廚余垃圾產生量達500萬t。垃圾中所含有的廚余垃圾由于其高含水率和低熱值而沒有得到妥善的處理和利用,從而大量占據填埋場庫容,是填埋場氣體和滲濾液產生的主要來源,造成填埋場二次污染防止費用大量增加[6]。由此可見,對廚余垃圾進行分類收集并單獨處理,已成為我國各大城市生活垃圾分類收集的重點工作。
為了改變國內現狀,應該也和德國慕尼黑市一樣,將從源頭上增加生物垃圾收集量置于一個很重要的地位,從源頭提高廚余垃圾的收集數量和質量,收集之后再封閉運輸至餐廚垃圾處理站集中處理,以形成一個可持續閉環系統。
如同德國慕尼黑給居民發放可生物降解的垃圾袋做法一致,德國漢堡市Nieddorf地區也于2017年1月開始起,給居民免費發放涂上石蠟的紙質生物垃圾收集袋,方便居民進行廚余垃圾的收集。這種紙質垃圾袋可以事后和生物垃圾一起進行堆肥處理。韓國政府也是給居民統一制作廚余垃圾袋,在各小區統一設置智能廚余垃圾桶,并按重量計費。這些國家以及城市在廚余垃圾收集方面的先進觀念與意識對我國有一定的借鑒作用,但是由于各國國情不同,生活習慣、文化素質等也有較大的差異,應以中國的廚余垃圾特點、居民生活習慣及生活環境等為切入點,為廚余垃圾的單獨回收提供研究思路。例如,中國廚余垃圾含水率高以及在短時間內極易發生變質,高溫、細菌會導致廚余垃圾的快速厭氧酸化的特點,中國的廚余垃圾收集袋在設計上應該有所不同。此外,廚房垃圾桶是放置在狹小的廚房里使用的,因此造型應相對簡單耐用。小區內的廚余垃圾桶要選用耐用、醒目、具有親和力等,并且人們愿意靠近它、使用它等特點。
目前我國正在大力推進生活垃圾分類舉措,作為垃圾中占絕對組分的廚余垃圾,其源頭分類、后續處理處置等水平方面均有待于逐步提高。在生物垃圾收集方面,德國發揮了前瞻性指導作用,慕尼黑市通過在試點區域給居民發放可生物降解的垃圾收集袋等措施,取得了試點成功,這對提升整座城市的生活垃圾分類質量、實現較高的再循環利用率提供了保證。分析研究德國生物垃圾收集試點實例,并從中學習借鑒其收集經驗,對于提高我國垃圾分類水平,尤其是廚余垃圾的分類收集質量和數量是大有益處的。