固體回收燃料國際標準對國內垃圾處理的啟示與思考

王歡?李兵?劉海威

一、引言

由于城市快速發(fā)展、人口增長和生產生活方式的改變，全球的垃圾體量正在急劇增加。據(jù)世界銀行統(tǒng)計，2025年全球城市固體廢物（MSW）的產量很可能達到每年22億噸，這給垃圾管理部門帶來了更多的壓力、責任和機會。隨著全球對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的重視，將垃圾轉化為固體回收燃料（SRF）以替代傳統(tǒng)化石燃料的做法已經被許多歐洲國家所接受，并應用于協(xié)同燃燒發(fā)電和供熱的工業(yè)領域，為實現(xiàn)低碳和循環(huán)經濟所期望的進展提供潛力。同時，為規(guī)范SRF市場，國際組織發(fā)布了一套較為完整的質量標準，為各國垃圾處理提供了指導和參考。

二、SRF介紹

（一）SRF定義

根據(jù)國際標準化組織（ISO）給出的定義，SRF是利用非危險廢物來源的固體廢物制備而成，且符合ISO標準分級和規(guī)范的固體燃料。不同于垃圾衍生燃料（RDF），SRF是符合標準要求的燃料，也就是說，SRF是一種受管制的替代燃料。SRF與RDF的顯著區(qū)別在于SRF已標準化，生產需要符合監(jiān)管機構設定的標準（圖1）。

（二）SRF生產來源及交付型式

國際標準ISO 21640：2021 Solid Recovered Fuels—Specifications and Classes（固體回收燃料—規(guī)格和等級）對SRF生產原料的來源做了說明，包括來自市政、工商業(yè)、建筑拆解、垃圾處理設施等無法重復利用的單一或混合的非危險廢物流。SRF以不同的尺寸和形狀來進行貿易流通，其尺寸和形狀會影響燃料的處理及其燃燒特性。在國際上，SRF可以以棒狀、柱狀、顆粒狀、絮狀的形式進行交易。在貿易過程中，生產商應向下游用戶提供SRF的理化特性、原料來源、制備方式等有價值的信息。

（三）SRF的規(guī)格等級

SRF的分級系統(tǒng)是基于三個重要的燃料特性：凈熱值（經濟相關性）、氯含量（技術相關性）和汞含量（環(huán)境相關性）。但是，僅知道SRF的分級對用戶來說是不夠的，根據(jù)燃料的具體用途，用戶還需要進一步掌握詳細的信息。在SRF的用戶和生產商之間，還可指定更加詳盡的燃料特性。除需要指定熱值、氯值、汞值、灰分、水分、揮發(fā)分等一些關鍵的燃料特性外，還可以主動地或根據(jù)用戶的要求對其他燃料特性進行描述。

三、SRF國際標準化發(fā)展

（一）歐盟SRF標準化概況

標準化被視為提高SRF安全性、使用高效性以及提升市場接受度的有效手段。歐洲國家很早就開始了對SRF的研究和利用，認為與其他廢物管理方案相比，建立一個合理的SRF市場更加有利于減少溫室氣體排放，從而有助于實現(xiàn)歐洲廢物回收目標、環(huán)境目標以及能源政策。歐盟先后出臺的垃圾指令2008/98/EC、填埋指令1999/31/EC、工業(yè)排放指令2010/75/EU以及可再生能源指令2018/2001/EC一系列法規(guī)，在法規(guī)層面為歐洲建立SRF市場提供了條件。歐洲標準化委員會（CEN）在2002年成立了固體回收燃料技術委員會（CEN/TC 343），建立了一套歐盟國家共同參考的SRF標準體系，在歐洲范圍內規(guī)范SRF產品與服務的市場準入，并接受歐盟立法機構的監(jiān)管。由于CEN是歐盟法定的標準化機構，因此，其制定和頒布的標準必須符合歐盟的立法框架。

（二）SRF歐盟標準向ISO遷移

歐盟在標準化體系的構建中充分考慮了歐盟標準化與全球標準化進程的聯(lián)系和對接。ISO是全球影響力和綜合實力最強的三大國際標準化組織之一，CEN重視與其合作。為了進一步提升監(jiān)管和市場方面對SRF作為替代燃料的信任，共同克服缺乏SRF質量和安全保證的國際共識而導致的市場障礙，ISO于2015年批準成立固體回收材料含固體回收燃料（Solid recovered materials， including solid recovered fuels）技術委員會（ISO/TC 300），成立之初其名稱為固體回收燃料（Solid Recovered Fuels）技術委員會，旨在增強政府、廢物管理運營方在廢物安全處理、處置和存儲方面的信心，為全球提供非危險廢物能源化利用的最佳實踐，推動固體回收燃料替代傳統(tǒng)化石燃料。ISO/TC 300技術委員會成員國包括中國、英國、瑞典、芬蘭、意大利、荷蘭、日本、韓國等全球近40個國家，并積極將CEN/TC 343技術委員會已發(fā)布的EN標準推廣和轉化為ISO國際標準。

2021年，ISO/TC 300將標準化工作范疇擴大到固體回收材料（SRM），將進一步研究全球范圍內SRM的市場需求，并圍繞SRM新應用領域開展產品分類和分析檢測的標準化工作。

四、國際標準促進SRF產業(yè)高質量發(fā)展

（一）確保SRF產品的質量和可靠性

作為替代燃料，SRF不僅要滿足下游用戶對于其燃料品質的質量要求，也要保證不對環(huán)境和人體健康造成傷害，只有產品安全可靠才能在市場上被認可，國家或地方監(jiān)管機構才能允許其在市場上流通。SRF可用于多種能量回收或資源循環(huán)的應用場景，包括發(fā)電、氣化、熱解、化學回收等工業(yè)過程。同時，由于SRF由無害廢物產生，生產原料垃圾可以是生活垃圾、工業(yè)垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、污水污泥等，多來源的混合垃圾組分會導致生產的SRF成分更加復雜，SRF的產品理化性質難以判斷。自20世紀90年代初以來，SRF的質量不穩(wěn)定一直是困擾歐洲國家的一個問題。因此，明確的分類和規(guī)范體系對于在不同的應用方式和用途上實現(xiàn)產品質量保證至關重要。2021年，ISO發(fā)布基于EN 15359標準轉化成的ISO 21640：2021，該標準基于凈熱值（經濟相關性）、氯含量（技術相關性）和汞含量（環(huán)境相關性）三種燃料特性對SRF進行分類，規(guī)定了SRF每種特性的限值，為各方提供了明確的參考，使消費者、企業(yè)和政府等利益相關者能夠準確了解SRF的性能、質量和安全等方面的信息，從而做出正確的決策。ISO 21640：2021標準提供了一套統(tǒng)一的度量和評估方法，可以更加透明地傳遞和理解SRF產品信息，使下游用戶可以在不同SRF之間進行直接的比較，以確保采購的SRF滿足其自身在技術、經濟和環(huán)境方面的需要。

（二）促進SRF產品的貿易流通

統(tǒng)一的術語、分析檢測標準有利于SRF產業(yè)鏈各方的互認互通，促進貿易。就SRF而言，在世界各地有不同的術語，一套國際公認的術語體系有利于利益相關方的交流和理解，并確保在行業(yè)中更有效地溝通。ISO 21637固體回收燃料—詞匯表，提供了SRF通用的相關術語和定義，也支持對ISO/TC 300下SRF系列其他標準的理解。尤其是在ISO 21637中明確“非危險廢物”是依托《控制危險廢料越境轉移及其處置巴塞爾公約》來進行判定的，有利于各國在復雜垃圾產生源不同的背景下對SRF生產的垃圾來源進行統(tǒng)一。

標準化的測試方法和實驗條件可以排除人為誤差和實驗操作差異，從而提高測試結果的準確性和可比性，為參與SRF貿易各方在質量控制上提供統(tǒng)一的基準和依據(jù)，并支持產品的品質認證。制造商和焚燒廠的操作人員都應使用相同的樣品處理和分析方式，才能產生可比較的結果。ISO/TC 300先后發(fā)布了取樣方法、生物質含量的測定方法、灰分含量的測定、揮發(fā)性物質含量的測定等一系列標準。這些標準定義了測試方法、實驗條件、樣品處理和數(shù)據(jù)分析等方面的要求，以確保SRF產品質量的測試在不同實驗室和操作條件下獲得一致的結果。

SRF的生產、搬運、運輸和儲存存在重大的火災和粉塵爆炸風險，因此，供應鏈中的利益相關方在安全控制上保持一致非常重要。ISO 21912：2021固體回收燃料的安全處理和存儲，為設施所有者、設施設計方、物流供應商、設備供應商和制造商、政府管理層提供支持、建議和指導，以評估和減輕生產、處理和存儲SRF時的不同風險。

（三）促進SRF在工業(yè)領域的應用

SRF國際標準體系的建立規(guī)范了SRF的下游應用，極大地提升了工業(yè)領域對SRF的認可度。各界普遍認為化石能源應該盡早退出能源消費的主體。近年來，歐盟國家陸續(xù)關停煤礦和燃煤電廠，去煤化進程更進一步，并對可再生能源和清潔能源的大規(guī)模使用抱以極大熱忱。燃料替代是碳減排的關鍵路徑，在工業(yè)領域使用固體回收燃料替代傳統(tǒng)燃料可以在實現(xiàn)氣候、能源和垃圾管理政策的目標以及預期的向循環(huán)經濟過渡方面發(fā)揮重要作用。SRF系列標準為產品市場準入提供了技術依據(jù)，建立了健康安全的市場秩序。

隨著歐盟SRF標準體系的不斷完善，從國際上看，能源密集型工業(yè)、水泥和石灰制造業(yè)、燃煤發(fā)電廠等對高質量SRF的需求不斷增加。高熱值、低氯和低汞含量、較低的金屬排放并且相對便宜的燃料供應可能對水泥窯運營商、發(fā)電廠和工業(yè)鍋爐設施具有吸引力。根據(jù)歐洲水泥協(xié)會統(tǒng)計，如果在水泥生產中使用40％的替代燃料，每生產100萬噸熟料將少排放約10萬噸二氧化碳。SRF在現(xiàn)有熱電廠的聯(lián)合利用通常只需要較低的額外投資，并且與傳統(tǒng)的熱電廠相比，通過這種方式可以降低發(fā)電成本（0.05歐元/kW·h）。

五、SRF國際標準對我國垃圾處理的啟示與建議

（一）合理推動垃圾分類與SRF產業(yè)對接

垃圾分類本身并不是目的，而是為了更有效地開展有價資源回收、垃圾減量與高效處理處置。我國2000年啟動了垃圾分類工作，2017年國務院頒布了《生活垃圾分類制度實施方案》，目前全國已明確了首批46個垃圾分類試點城市，但相關工作并未達到預期效果。2015—2019年城市生活垃圾管理效率未得到顯著提高，各地區(qū)對生活垃圾分類管理缺少技術支撐。同時，在垃圾收集階段，大多地區(qū)的垃圾分類回收箱形同虛設，仍采用混合收集和處理的方式，垃圾分類工作未能有效開展。

“垃圾是放錯位置的資源”，應把傳統(tǒng)的“資源—產品—廢棄物”線性經濟模式改造為“資源—產品—再生資源”的閉環(huán)經濟模式，實現(xiàn)垃圾變廢為寶、循環(huán)利用，支撐經濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。尤其是對縣域地區(qū)而言，從投資成本角度考慮，垃圾制備SRF的設施投資只相當于垃圾焚燒發(fā)電廠投資的三分之一，相比單獨建設小型垃圾焚燒發(fā)電廠具有較大的經濟優(yōu)勢。歐洲作為發(fā)達地區(qū)，已經建立了完整的垃圾分類體系并運轉已久，這使得其SRF的制備有良好的原材料供應。歐洲SRF產業(yè)標準化發(fā)展形成了全球垃圾能源化的優(yōu)秀實踐，SRF的商品屬性更有利于推動垃圾分類的實施，SRF國際標準化在垃圾處置產業(yè)方面體現(xiàn)出的標準制度建設的經驗值得研究借鑒。

（二）逐步建立我國SRF標準體系

我國垃圾處理產業(yè)的發(fā)展與標準化建設密不可分，標準在推動垃圾處理產業(yè)高質量發(fā)展方面發(fā)揮了重要的作用。過去幾十年，我國生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展實現(xiàn)了從垃圾到能源的轉變，標準體系建設逐步從完善固體廢物管理向推動固體廢物資源能源化角度演變。政府和行業(yè)先后發(fā)布了與之配套的收集、運輸、采樣、技術規(guī)范、工程建設、運行安全、污染控制等全過程標準。與此同時，水泥窯協(xié)同處置固體廢物在我國也日趨成熟，從國標、行標層面建立了較為完善的水泥窯協(xié)同處置固體廢物標準體系。但這些標準更加強調對固體廢物的利用為“處置”，而非“能源化、資源化利用”，標準中尚沒有明晰SRF的產品特征屬性。

近年來，國內SRF在水泥、燃煤電廠的協(xié)同摻燒已頗具規(guī)模，我國在多地開展了生活垃圾和廚余垃圾制備SRF的試點項目，部分已成功商業(yè)運營，SRF市場正在建立。但是，在SRF標準化建設方面不成體系，缺乏國家標準的指引，已發(fā)布的團體標準較為零散，只涉及SRF術語、規(guī)格，以及特定用途的SRF技術規(guī)范，針對SRF的各類產品成分檢測分析以及安全利用方面仍屬空白。為促進我國固體回收燃料行業(yè)規(guī)范化發(fā)展，建議結合我國SRF發(fā)展中的實際問題，加強標準體系研究，逐步建立適合我國固體回收燃料生產和使用實際的標準體系。

（三）積極參與國際標準化活動

為確保人類安全健康、防止氣候變化加劇、減少自然資源消耗、提升循環(huán)經濟水平，全球各地都在大力推動和開展環(huán)境友好型的廢物管理活動。作為國際最具影響力的權威標準化機構，ISO大力開展固體廢物資源化、能源化領域的技術創(chuàng)新和國際標準化工作。通過建立全球協(xié)商一致的SRF質量體系，一方面，利用技術側創(chuàng)新改變能源資源的利用方式，實現(xiàn)SRF的有效交易，減少對傳統(tǒng)化石燃料和自然資源的依賴；另一方面，便利SRF的采購、跨境轉移、使用和監(jiān)督，增進垃圾處置產業(yè)鏈上下游利益相關方的相互理解，增加公眾的信任，促進其在能源轉換中的安全使用。就SRM擴充方面，當前ISO/TC 300尚未對其具體化，也無任何相關的標準。我國垃圾處理產業(yè)規(guī)模大，以“碳達峰碳中和”目標為牽引推動綠色轉型，提升經濟的自主性和競爭力；以低碳發(fā)展的“國家行動”助力全球綠色版圖的持續(xù)擴大。在此背景下，應積極參與ISO/TC 300國際標準化活動，結合中國的市場需求，提出SRM用于氣體、液體、化學品、再生材料生產等方面的議題，促進中外在該領域的實踐和技術交流，與各國專家共同探討解決方案，推動全球垃圾處理技術的創(chuàng)新和發(fā)展，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護作出積極貢獻。

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（責任編輯：趙立杰）