智能垃圾分類管理的“廣東模式”初探

何力航 黃思齊 梁海霞 楊富國

佛山科學技術學院環境與化學工程學院 廣東佛山 528000

1 我國垃圾分類的必要性

在我國大約有2/3的城市周圍填埋著垃圾，全國垃圾產生量近10億噸/年，且每年的增長速度為5%～8%。垃圾分類的優點，一是占地少了，二是環境污染少了，在生活垃圾中變廢為寶的占比近30%～40%。垃圾資源的利用率的提高方式可以通過垃圾分類來進行，慢慢代替傳統的填埋和焚燒處理垃圾方式。在實際生產生活中，因為對垃圾分類知識全面了解的人不多，垃圾分類的意識也很淡薄，傳統的垃圾分類箱不能有效地進行垃圾分類，它需要用戶有一定的垃圾分類知識，用戶的垃圾分類意識不能有效提高，所以垃圾分類的實際效果并不理想。

因為能源利用的轉型方式改變，以及日益提高的居民生活水平，垃圾種類也隨著城市生活的改變而增加，垃圾成分也變得越來越復雜，主要分為：有害垃圾、可回收物、廚余垃圾和其他垃圾四類，這對垃圾管理者來說具有更大的挑戰性。傳統垃圾處理方式為填埋為主、焚燒為輔，該處理方式造成的實際后果就是污染環境和垃圾圍城，因此分類處理垃圾的要求被提出。垃圾分類處理的實行可以降低城市的污染，對垃圾無害化處理有利，也是有效利用二次資源的途徑。為了進一步提高資源的循環使用率，可以對垃圾分類投放及回收處理，這樣一方面我國長期資源缺乏的現象可以有效緩解，另一方面人類賴以生存的環境也得到了改善。

2 廣東省垃圾分類現狀

廣東省生活垃圾產生量與全國一樣，也是每年不斷增加，從2018年到2019年，年增長率達10.28%，全省城市生活垃圾清運量從3035.38萬噸增加到3347.32萬噸，城市熱點問題之一“垃圾圍城”依然存在。生活垃圾分類工作在廣東省逐漸展開，但與北京、上海等一線城市相比，全省的生活垃圾分類進展相對偏后，尤其是粵東西北城市，這些地方進程不快。

通過從有關地區環保局管網、中國知網等文獻資料中搜集、遴選出廣東省廣州、深圳、肇慶、清遠、汕頭、湛江、潮州、云浮共8個城市，除云浮市以外，廚余垃圾組成百分比大于40%，均值均達到49.05%。

廚余垃圾，是一種每個家庭及餐飲單位每天產生的含有大量有機質和含油率較高的生活垃圾。廚余垃圾產量通常在生活垃圾中占比較大。處理垃圾方式有微生物處理、好氧堆肥，或者厭氧消化、飼料烘制等。目前來看，廚余垃圾的收集處理力度不夠，滿足不了末端廚余垃圾處理設施的容量。導致這種情況的產生有三個主要因素：第一，很多中小型餐飲企業沒有按照制度執行，未制訂垃圾收集方案，收集范圍窄，更不用說環衛部門申請廚余垃圾的專門收運處置；第二，黑色產業鏈的背后利益驅使；第三，廚余垃圾含水率高、成分復雜，收集暫存要求高，中小型企業達不到標準。

8個城市的可回收物組成百分比均值為42.41%，僅次于廚余垃圾。其中清遠、汕頭、湛江3個城市均值低于40%，其他5個城市均值高于40%。美國和歐洲等發達國家的可回收物組成百分比在50%～65%，中國香港和澳門分別為41%和49.47%，與新加坡的可回收物組成百分比67.7%相比更低。8個城市的可回收物組成均值由低到高為金屬類<木竹類<玻璃類<織物類<紙類<橡塑類。

3 形成智能垃圾分類管理“廣東模式”的建議

目前廣東省應以“政府為主，群眾為輔，嚴格執行，全員參與”的模式對垃圾分類進行管理。

3.1 政府為主

讓群眾自覺形成垃圾分類的意識，必須將垃圾分類節約資源、美化環境等好處與群眾切身利益聯系起來，宣傳工作要將垃圾分類對群眾有利的意義講解清楚，讓群眾在實際中體會到垃圾分類的好處。同時，不定期組織群眾實地參觀考察，使垃圾分類的各個環節透明化，這樣才能使群眾信服，并開設公眾網站，網站上開設曝光欄，將不規范的垃圾分類行為圖片及時推送到曝光欄，加強與群眾互動，使宣傳效果更好。

垃圾分類宣傳工作離不開各個小區基層干部群眾的參與，必須調動他們的積極性，只有他們起帶頭作用，主動加入垃圾分類的工作中，垃圾分類的普及率才會大大提高。

在新時代背景下，現代城市生活垃圾管理規劃和設計中離不開信息通信技術、物聯網技術。同時，由于垃圾種類和垃圾數量的急劇增長，垃圾分類工作顯得特別重要，進行垃圾分類，能夠回收資源，才能進行可持續發展。

廣東優廢環保科技有限公司設計的優廢一鍵智能回收管理系統，是針對大中型工廠工業廢品回收與處理煩瑣步驟、“散亂污”現狀的研發，該系統通過結合物聯網突破工業廢品回收與處理行業的技術壁壘，徹底解決工業廢品回收與處理行業價格不透明和重量不準確兩點，優廢一鍵智能回收管理系統是工業廢品回收與處理行業首創。目前該行業還未有產品智能整合回收倉柜自動分揀、計量、倉儲的硬件和數據統計、投料和訂單管理的軟件平臺等，技術存在短板，導致工業廢品回收處理流程煩瑣、出錯率高、成本高、時效性差，且未能實現聯網等問題。

通過實現軟件、硬件相結合的物聯網技術，實現固體廢物自動分揀、計量、倉儲、統計、銷售等功能。優廢一鍵智能回收系統由智能硬件、大數據平臺、專業檢測處置、車輛調度系統、財務管理系統、優廢中控系統、手機/PC客戶端等結構構成，是一款專注于解決工業廢品回收一鍵完成操作的智能廢品回收系統。

優廢一鍵智能回收管理系統結合了全新的物聯網技術，將傳統工業廢品回收模式中的煩瑣操作步驟化整為零集成在一鍵完成操作。在“物聯網+人工智能+大數據”的環境下，用技術創新再生資源回收行業，用科技手段推動廢料交易模式煥然一新。解決傳統工業廢品回收方式價格不透明和重量不準確等問題，工業廢品的科學處理及分類達到再次循環利用的標準，工業廢品回收這項服務對保護環境、節約能源和帶動社會效益起著積極的作用。

近年來，工業廢品回收處理行業在一定程度上促進了資源的回收與循環利用，發展前景廣闊。大多數企業只關注經濟效益，其管理措施、經營理念等沒有創新。

傳統的工業廢品處理回收流程煩瑣、效率低、成本高、價格不透明和重量不準確等弊端。流程包括使用普通電子秤進行固廢稱重計量，人工稱重后手寫登記，登記后電腦進行匯總，處理20噸廢料大概需要消耗4小時，效率低下，人工計算工作出錯率高，重量不準確。傳統工業廢品回收處理20噸廢料大概需要成本5萬元，處理成本高；傳統模式臨時搭建的工棚建筑，存在一定的安全隱患，同時不符合相關環保、通行、消防等相關要求；回收價格有很大不確定性，回收服務公司也存在很大變化；銷售環節同樣存在人工浪費，目前是工廠的倉儲、統計、銷售三個部門和回收企業一起稱重、登記、匯總、結算，耗時耗力。

傳統的廢品處理回收模式存在的現實問題不容回避，當前主要是堅持疏堵結合、趨利避害的原則，加快改變傳統工業廢品回收模式，確保工業廢品回收行業健康綠色發展。但目前市場上還沒有結合物聯網技術實現一鍵智能回收的管理系統，該行業在物聯技術方面存在市場空白。優廢一鍵智能回收管理系統結合了全新的物聯網技術，將傳統廢品回收模式中的煩瑣操作步驟集成在一鍵完成操作。處理20噸廢料，智能回收系統只需要取料一步，耗時約10分鐘就能完成全過程；智能回收系統設備和后臺成本只需要1千元；使用智能回收系統后，廢料處置主要通過智能回收設備，環境整潔干凈，實現經濟效益和社會效益雙贏。

制定一個經濟可行性強、科學有效的垃圾運輸規劃非常重要。垃圾運輸的成本占城市生活垃圾管理總成本的60%～80%，是城市生活垃圾管理中非常重要的部分，假如垃圾運輸規劃不合理，就會造成勞動力使用效率低下。實際上，環衛企業大多采用“混合收集—混合運輸—混合處置”的垃圾管理方法，這不僅浪費了土地資源、勞動力和材料，也增加了垃圾處理的難度。

垃圾經過各種方法處理后，有的可以被再利用，有的還可以循環使用，也可以說垃圾是一種資源。有統計資料顯示，我國垃圾不分類處理，資源損失大約300億元/年。可見，有效緩解城市垃圾處理問題可通過有效的垃圾分類管理，也可以促進經濟的可持續發展。十九大報告中，垃圾分類問題被首次提出，為了“加快生態文明體制改革，建設美麗中國”，對固體廢棄物和垃圾的處置做出了重要部署。垃圾分類可以防止有害物質污染土地資源和水，減少傳統的垃圾處理方式，如填埋或焚燒，提高處理效率，達到降低垃圾處理成本的目的。垃圾分類還可以實現可持續發展，生態環境得到改善。綜上所述，垃圾分類管理促進生態文明建設，帶來非常可觀的社會經濟效益。

3.2 群眾為輔

由于大多數居民垃圾分類意識淡薄、垃圾分類知識缺乏，可以通過強制學生以及社會人員進行垃圾分類學習，將垃圾分類作為一門義務課程進入課堂，這樣才能從根源解決這個問題。目前，西安市已經設置校園垃圾分類考核機制，將垃圾分類相關的知識納入中小學教學內容，定時檢查學習成果。在中小學培養垃圾分類的意識，有助于學生素質的提高，推廣宣傳效果較好。

垃圾分類在不同教育階段都應該有不同的教育內容，從小做起。首先，加強學生教育，培養學生辨識垃圾能力，將垃圾分類知識融入課堂；做好教育引導工作，能夠正確區分垃圾桶的功能；從家庭教育開始，使學生從小就認識到垃圾要分類，從小就培養垃圾分類意識。其次，制度的執行需要公眾監督，細化制度約束，在公共場所只要有不規范行為，就及時采取處罰措施，提高公眾的垃圾分類意識。最后，獎罰分明，對積極參與垃圾分類工作的人員，采取適度獎勵，提高垃圾分類效率。

每棟居民樓可以設立相應的管理站來管理垃圾分類，向居民講解相關知識。在管理機構的領導下，不定期舉辦垃圾分類宣傳活動，通過網站和微信群宣傳垃圾分類，通過圖片形式識別垃圾的種類，提高垃圾分類的意識。使廣大居民積極參與垃圾分類，響應政府號召，加快垃圾分類的進程。

陳昱辰等設計了基于LBP特征的級聯分類器對果皮和有害垃圾進行識別，能夠克服目前垃圾識別和圖像分類精準度、效率上存在的不足，并采用紋理描述算法對果皮和有害垃圾特征進行提取的方法，這種基于LBP特征的級聯分類器具有識別精度、效率較高的特點，最終對果皮和有害垃圾實現快速取樣識別。

未來五年我國要實現生態文明建設的新進步，在“十四五”規劃中指出，新時代發展必須考慮的問題之一就是生態文明建設。街道、社區、家庭的垃圾分類工作已經成為當前主流，“低碳生活”的理念也越來越深入人心。在分類過程中，如果“可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾”四類城市生活垃圾識別錯誤，會嚴重降低垃圾的回收率，還會造成環境污染、降低空氣質量等問題，所以垃圾的種類過于繁雜的問題有待解決。能夠自主識別投放物的智能垃圾分類裝置，可以代替人工進行分類，節約大量的人力資源和物力資源。設計基于“圖像+”識別方式的智能垃圾分類裝置，采用圖像識別與材質識別雙重作用的識別方式，有助于提高垃圾分類圖像識別的速度和準確率。解決未來精準垃圾分類難題的方法將是“圖像+”識別方式。