垃圾分類工作效果及垃圾末端處置的變化分析

嚴貴

（廈門市環境衛生中心，福建 廈門 361000）

隨著人們生活水平的提高，垃圾產生量也在持續增長。日益增加的生活垃圾造成了居住環境不斷惡化，而傳統的焚燒、填埋等垃圾處理方式容易造成環境污染和資源浪費。為此，通過垃圾分類收運、處置的方式，改善居民生活環境水平，減少垃圾末端處置量，實現垃圾資源利用成為當下緊迫的任務。近年來，垃圾分類在全國全面開展，其中地級及以上城市全面啟動，根據國家的部署要求，2023 年底前地級及以上城市居民小區覆蓋率達到90%以上，2025 年底前基本實現全覆蓋，因此垃圾分類已成為城市管理的一項重要工作。依據國家市場監督管理總局、中國國家標準化管理委員會發布的《生活垃圾分類標志》（GB/T 19095—2019）規定，生活垃圾分類為其他垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和可回收物，垃圾分類造成了垃圾投放方式發生變化，也使得處置方式由原先的焚燒、填埋為主變為焚燒、填埋、堆肥、綜合利用并行的情況。

1 居民垃圾投放變化

目前我國大多數城市垃圾分類主要是將生活垃圾分為其他垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和可回收物4 類，其中廚余垃圾與其他垃圾占主要部分，可回收物以及有害垃圾占比相對較小。因垃圾分類知識普及率以及居民素質、意愿等原因，垃圾分類投放準確率與4 類垃圾產生的實際情況一直存在一定差距。以南方某市為例，2017 年下半年該市正式啟動垃圾分類，在2018—2022 年5 年內的時間，城鎮居民生活垃圾分類投放實際情況如圖1 所示，其中廚余垃圾投放量占比由6.7%升至21.4%，其他垃圾投放量占比由93.3% 降至74.9%，可回收物投放量占比由不到1%升至3.7%，有害垃圾占垃圾總量不足0.1%。上述情況說明隨著垃圾分類工作不斷持續推進，垃圾分類投放工作也在不斷取得進步。我國居民區產生的廚余垃圾可達生活垃圾總量的50%[1]，可回收物約占垃圾總量的20%[2]，而該市的廚余垃圾可回收物實際投放量比例與之相比仍有較大差距，說明該市居民垃圾分類準確投放率相對較低，有大量生活垃圾未實現分類投放或是未被準確分類投放，垃圾分類投放還需長時間對廣大居民教育、宣導。

圖1 居民生活垃圾分類投放占比圖

2 處理設施入場垃圾情況

生活垃圾在經過分類投放、收集后，根據種類集中運往末端分類處理設施進行處理，其中其他垃圾主要用于焚燒發電，廚余垃圾則是采用堆肥處理或是綜合利用，可回收物采用商務資源回收利用系統進行利用，有害垃圾則是采取專業的無害化處理。因垃圾分類投放準確率問題，進入垃圾焚燒處理廠的其他垃圾和進入廚余垃圾處理廠的廚余垃圾都混有一定比例的非處理目標垃圾。尤其是對于進入廚余垃圾處理系統的非處理目標垃圾，需要將其中非處理目標垃圾分離出來，以避免對后續處理造成不良影響甚至系統停擺。隨著垃圾分類工作的持續推進，垃圾分類準確率不斷提高，各類垃圾處理設施的入場垃圾中非處理目標垃圾占比逐漸降低。如圖2、圖3 所示，在2018—2022 年的5 年內，垃圾焚燒處理廠入場的生活垃圾中其他垃圾占比由50%升至63%，廚余垃圾占比由26%降至20%，可回收物占比由24%降至17%。進入廚余垃圾處理廠的生活垃圾中的廚余垃圾占比由50%升至75%，可回收物占比由32%降至16%，其他垃圾占比由18%降至9%。

圖2 垃圾焚燒廠入場垃圾占比變化圖

圖3 廚余垃圾處理廠入場垃圾分類占比變化圖

3 對垃圾焚燒的影響

垃圾焚燒作為國家主要扶持的垃圾處置工藝，根據“十四五”規劃，到2025 年全國城市生活垃圾焚燒處理能力將占比65%，將會是國內垃圾處理的最主要方式[3]，因垃圾分類造成的入廠垃圾成分變化必然對垃圾焚燒效果造成影響。如圖4、圖5 所示，2018—2022年的5 年內，垃圾焚燒廠的入廠垃圾中可燃物成分不斷攀升，其占比由27%升至42%，而含水率則相反，占比由53%降至45%，不斷下降。上述情況造成垃圾焚燒廠的入廠垃圾垃圾熱值不斷提升，由原來的5 500 kJ/kg 逐漸提升至7 500 kJ/kg。

圖4 垃圾焚燒廠入場垃圾熱值及可燃物變化圖

圖5 垃圾焚燒廠入場垃圾含水率及灰分變化圖

隨著垃圾分類工作進一步推進，生活垃圾不斷被精確分類，進入生活垃圾焚燒發電廠的入廠垃圾成分將持續變化，垃圾熱值會進一步提高。而垃圾熱值變化，將對焚燒爐和余熱鍋爐的性能提出新的要求，這就需要原有的生活垃圾焚燒發電廠對此類情況進行提前預判，并且采取應對措施，以降低熱值升高對設備造成的不良影響，而新建的生活垃圾焚燒發電廠在設計時要統籌考慮熱值變化。

4 對垃圾滲濾液的影響

垃圾滲濾液作為生活垃圾主要的二次污染物，其產生主要來源是垃圾自身水分、有機物分解產生的水分以及自然降水等，其中垃圾自身水分、有機物分解產生的水分主要來源于廚余垃圾，故而填埋或焚燒的生活垃圾中廚余成分占比高低會直接影響垃圾滲濾液的產生量，隨著垃圾分類的推進，廚余垃圾從垃圾中被不斷分離開來，從而造成垃圾填埋場或是垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液的產生量會逐步減少[4]。如圖6 所示，2018—2022 年的5 年內，垃圾分類收集后的其他垃圾產生的垃圾滲濾液由原先的107 t/kt 降到65 t/kt，降幅達到39%。

圖6 每千噸其他垃圾年平均滲濾液產量變化圖

除產生量外，垃圾滲濾液的水質也會隨垃圾分類的開展發生變化，如圖7、圖8 所示，2018—2022 年的5 年內，氨氮濃度從2 600 mg/L 降至1 800 mg/L，COD由8 200 mg/L 降至4 500 mg/L，其主要原因在于進入垃圾填埋場或是垃圾焚燒廠的其他垃圾中有機物含量逐漸降低，造成垃圾滲濾液中氨氮和COD 濃度也隨之逐漸下降。與之對應的則是垃圾滲濾液的pH 處于上升狀態，其值由7.80 升至8.75。其原因在于垃圾分類后，因有機物形成的酸性污染物不斷減少，進入垃圾滲濾液的堿性污染物占比則不斷增加，從而造成垃圾滲濾液pH 的上升。

圖7 垃圾滲濾液氨氮和COD 變化圖

圖8 垃圾滲濾液pH 變化圖

上述情況的變化對于后續的垃圾滲濾液處理系統有正反兩方面影響，有利的一面是隨著垃圾滲濾液進水污染物濃度的降低，使得處理系統的處理負荷下降，可以更好的處理氨氮、COD 等污染物；不利的一面在于，由于有機物濃度降低，其碳氮比也會出現變化，可以會出現失衡的情況，從而會對后續處理中脫氮過程造成不良影響。

5 結論

5.1 隨著2018 年至2022 年的垃圾分類工作的推進，我國城鎮居民垃圾分類準確投放率有所提升，但依舊存在相當程度的垃圾混合情況，存在垃圾分類準確率不高，垃圾投放錯誤的問題，這需要長期的宣傳與引導，垃圾分類工作將是我國一項長期持續的工作。

5.2 垃圾分類后，進入生活垃圾焚燒廠的垃圾出現可燃物含量上升，含水率下降的情況，其熱值在5 年內由5 500 kJ/kg 提升至7 500 kJ/kg，并且隨著垃圾分類工作持續推進，未來還可能進一步提升，從而對于焚燒設施造成較大影響。

5.3 垃圾分類工作也對垃圾滲濾液的水質水量造成較大影響，其他垃圾產生的水量減少了39%，同時COD、氨氮等水質指標上升、pH 等水質指標下降，水質水量的變化對垃圾滲濾液處理提出新的要求。