生活垃圾成分分析與處理

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，生活垃圾問題日益凸顯，成為固廢處理領(lǐng)域的重大難題。以成都市溫江區(qū)為研究區(qū)，對金馬生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站入站垃圾樣本進(jìn)行采集和分選，檢測生活垃圾成分，并對可回收物的種類和數(shù)量占比進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合影響因素，建立生活垃圾產(chǎn)生量的預(yù)測模型。調(diào)查結(jié)果顯示，廚余類占比為55.07%，塑料類為22.37%，紙類為3.51%，紡織類為3.26%，木材類為0.90%，有害類為0.71%，金屬類為0.43%，玻璃為2.01%，其他類為11.73%。經(jīng)預(yù)測，2030年，溫江區(qū)生活垃圾產(chǎn)生量為1 000 t/d。未來，要結(jié)合政策導(dǎo)向，探索生活垃圾處理與利用方法，科學(xué)配置垃圾分類設(shè)施，有序推進(jìn)生活垃圾分類處理，最終實現(xiàn)生活垃圾資源化利用。

關(guān)鍵詞：生活垃圾；成分分析；分類處理

中圖分類號：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）11-0133-04

Composition Analysis and Treatment of Domestic Waste

—Based on the Investigation in Wenjiang District， Chengdu City

QU Qiwen， SHEN Wu， XUAN Jun， ZHU Fan

（CECEP Construction Engineering Design Institute Co.， Ltd.， Chengdu 610052， China）

Abstract： With the acceleration of urbanization， the problem of domestic waste is becoming increasingly prominent and has become a major challenge in the field of solid waste treatment. Taking Wenjiang district of Chengdu city as the research area， samples of incoming garbage from Jinma Domestic Waste Compression Transfer Station are collected and sorted to detect the composition of domestic waste， detailed analysis is conducted on the types and quantities of recyclable materials， and a predictive model for the amount of domestic waste generated is established based on influencing factors. The survey results show that kitchen waste accounts for 55.07%， plastic accounts for 22.37%， paper accounts for 3.51%， textile accounts for 3.26%， wood accounts for 0.90%， harmful accounts for 0.71%， metal accounts for 0.43%， glass accounts for 2.01%， and other accounts for 11.73%. It is predicted that by 2030， the amount of domestic waste generated in Wenjiang district will be 1 000 t per day. In the future， it is necessary to combine policy guidance， explore methods for the treatment and utilization of domestic waste， scientifically allocate waste classification facilities， orderly promote the classification and treatment of domestic waste， and ultimately achieve resource utilization of domestic waste.

Keywords： domestic waste; composition analysis; classification and treatment

生活垃圾問題是當(dāng)今城市化進(jìn)程面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一，而固廢處理行業(yè)正面臨如何高效處理廚余垃圾的難題。溫江區(qū)隸屬于四川省成都市，地處成都市中心城區(qū)西北部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，截至2022年底，

全區(qū)常住人口為99.87萬人[1]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017—

2022年，成都市生活垃圾年平均增長率為3.3%，垃圾處理難題亟待解決[2]。2022年，成都市生活垃圾焚燒量為617萬t，生活垃圾填埋量為48.66萬t。日益嚴(yán)重的生活垃圾問題已對成都市居民日后的生活質(zhì)量產(chǎn)生極大影響，開展生活垃圾分類處理迫在眉睫。以溫江區(qū)為研究區(qū)，深入調(diào)查金馬生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站入站垃圾樣本，詳細(xì)了解生活垃圾的構(gòu)成、產(chǎn)生量和處理狀況。研究結(jié)果可為未來垃圾分類處理設(shè)備配置、政策制定提供參考，推動城市固廢處理朝更可持續(xù)、環(huán)保的方向發(fā)展。

1 調(diào)查內(nèi)容與方法

金馬生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站對整個溫江區(qū)的生活垃圾進(jìn)行壓縮中轉(zhuǎn)，即溫江區(qū)所有生活垃圾都要統(tǒng)一收集于此，再轉(zhuǎn)運(yùn)到其他處理點(diǎn)。項目近期設(shè)計規(guī)模為500 t/d，遠(yuǎn)期設(shè)計規(guī)模為700 t/d，日收集處理量為800～900 t，共配備29輛生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車。選取金馬生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站作為調(diào)查點(diǎn)，可確保采集的樣本更具有代表性。

1.1 調(diào)查內(nèi)容

城市生活垃圾是指市區(qū)居民生活中產(chǎn)生的廢棄物，或為滿足城市日常生活需求而形成的廢棄物。金馬生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站采用隨機(jī)抽樣原則進(jìn)行樣本收集，并依據(jù)《生活垃圾分類標(biāo)志》（GB/T 19095—2019）

進(jìn)行分選，測量容重并計算其占總量的比例?；谡{(diào)查結(jié)果，建立模型對城市生活垃圾的產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測，以生活垃圾分類處理理論和實踐為參考，提出推進(jìn)成都市生活垃圾資源化利用的建議，為政府決策和管理提供借鑒。

1.2 調(diào)查方法

按照《生活垃圾采樣和分析方法》（CJ/T 313—2009）[3]，采集生活垃圾樣品。本次垃圾分選參考《上海市生活垃圾管理條例》[4]的生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場分析內(nèi)容包括垃圾濕基成分和垃圾容重。城市生活垃圾成分與城市經(jīng)濟(jì)狀況、生活水平、消費(fèi)習(xí)慣、燃料結(jié)構(gòu)、城市規(guī)模、季節(jié)和地理環(huán)境等因素密切相關(guān)。調(diào)查時間設(shè)定在5—6月，是春季到初夏的過渡期，此時城市生活垃圾的組成和性質(zhì)會有較大變化，從而更全面地了解生活垃圾的季節(jié)性變化。調(diào)查時間為16 d，每天采集4～5組樣品，分析垃圾組分的變化。采樣時間安排涵蓋周中和周末，車輛行駛路線要盡量覆蓋全區(qū)收集路線，考慮不同區(qū)域可能帶來的差異影響，確保最終數(shù)據(jù)更具代表性。

2 調(diào)查結(jié)果分析

2.1 生活垃圾成分分析

本次調(diào)查涉及62組生活垃圾樣品，總質(zhì)量達(dá)3 406 kg。如圖1所示，溫江區(qū)生活垃圾中，各組分含量由大到小的排序為廚余垃圾＞塑料＞其他＞紙類＞紡織物＞玻璃＞木材＞有害垃圾＞金屬。本次調(diào)查采集的生活垃圾各組分已經(jīng)混合，樣品的各組分占比并不是其原始占比（初始棄置時的占比），而是水油從食品廢物向易吸水組分遷移后的含水率，即試驗得到的各組分含量是濕基值，而非干基值[5]。生活垃圾中，食品廢物比例高，可遷移水油含量大，而紙類和紡織物等組分含水量少且吸水性強(qiáng)，極易吸收較多水分[6]。

將其他地區(qū)公開的生活垃圾各組分含量數(shù)據(jù)與本次調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，相同點(diǎn)在于我國部分城市中，廚余類是生活垃圾中占比最高的組分，大多數(shù)樣品中其占比在40%～60%[7]，研究區(qū)廚余類占比為50%～60%，排名第一。但是，溫江區(qū)生活垃圾中塑料垃圾的含量明顯高于其他地區(qū)，達(dá)到22.37%。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，中國生活垃圾中，塑料垃圾占比為12.1%，本次調(diào)查數(shù)據(jù)明顯高于全國平均值。此外，紙類、紡織類和玻璃類的含量低于全國的公開數(shù)據(jù)。

2.2 生活垃圾產(chǎn)生量分析

2025年，溫江區(qū)規(guī)劃人口為118萬人。2035年，溫江區(qū)規(guī)劃人口為121萬人，人口增長率為0.25%。經(jīng)預(yù)測，2030年，溫江區(qū)人口約為119萬人。生活垃圾產(chǎn)生量通常通過《生活垃圾生產(chǎn)量計算及預(yù)測方法》（CJ/T 106—2016）預(yù)測，基于服務(wù)范圍內(nèi)居住人口數(shù)量和人均生活垃圾日產(chǎn)生量數(shù)據(jù)，該方法預(yù)測的垃圾產(chǎn)生量與人口數(shù)量成正比。垃圾產(chǎn)生量與人口數(shù)量、氣化率、生活水平等因素密切相關(guān)，因此準(zhǔn)確預(yù)測垃圾產(chǎn)生量面臨較大的挑戰(zhàn)[8]。在這一背景下，深入探討生活垃圾產(chǎn)生量變化的復(fù)雜性，結(jié)合不同因素對預(yù)測的影響，分別對人均垃圾產(chǎn)量法與垃圾年增長率法進(jìn)行模型預(yù)測。

2.2.1 人均垃圾產(chǎn)量法

當(dāng)前，中國城市常住人口人均生活垃圾產(chǎn)量為0.6～1.2 kg，變化幅度大，主要受城市特定條件的影響[9]。綜合考慮城市發(fā)展、人口增長、居民生活水平和能源結(jié)構(gòu)變化等因素，并結(jié)合現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量，研究區(qū)人均垃圾產(chǎn)量為1.0 kg/（人·d），垃圾清運(yùn)率為90%，生活垃圾中可回收垃圾占比約為30%，其中2030年后的人均垃圾產(chǎn)量為1.1 kg/（人·d）。按照人均垃圾產(chǎn)量法預(yù)測，溫江區(qū)生活垃圾產(chǎn)量的年際變化如圖2所示。

2.2.2 垃圾年增長率法

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全國城市生活垃圾年產(chǎn)量超過1.5億t，并且以每年8%～10%的速度遞增[10]。參照國內(nèi)同級別城鎮(zhèn)的生活垃圾產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，城鎮(zhèn)生活垃圾的年增長率通常為4%～8%。研究區(qū)采用4%的年增長率進(jìn)行垃圾產(chǎn)量預(yù)測。2023年的垃圾產(chǎn)量預(yù)測將與人均垃圾產(chǎn)量法一致，同時進(jìn)一步預(yù)測2024—2035年區(qū)域垃圾處理量。按照垃圾年增長率法預(yù)測，溫江區(qū)生活垃圾產(chǎn)量的年際變化如圖3所示。

基于兩種垃圾產(chǎn)量預(yù)測方法的計算結(jié)果，2024—2030年的垃圾產(chǎn)生量呈現(xiàn)相對一致的變化趨勢，而2030—2035年的年增長率則顯示垃圾產(chǎn)量增長較為顯著。鑒于溫江區(qū)人口增長率較低，采用人均垃圾產(chǎn)量法。根據(jù)此方法的計算，2030年，溫江區(qū)垃圾產(chǎn)生量為1 000 t/d。這一研究成果提供溫江區(qū)垃圾產(chǎn)量的預(yù)測新觀點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注2030年后垃圾增長趨勢，以期為未來垃圾管理和規(guī)劃提供有益參考。

3 生活垃圾處理與利用

3.1 政策導(dǎo)向

生活垃圾的收集和處理方式仍然是一個值得深入探討的話題。2017年，國務(wù)院頒布《生活垃圾分類制度實施方案》[11]，要求國內(nèi)46個重點(diǎn)城市（包括成都市）率先實行強(qiáng)制分類處理生活垃圾的政策。按照目前垃圾總量，結(jié)合國家政策要求，成都市出臺《成都市生活垃圾管理條例》[12]，計劃在2025年，分類治理生活垃圾的覆蓋率達(dá)到100%，全體居民自主分類投放垃圾的氛圍逐步形成，城鄉(xiāng)生活垃圾將具備更高的綠色化、減量化以及資源化水平。分類處理生活垃圾的產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善和延長，成都市通過生活垃圾分類探索出城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、全民參與、集約化發(fā)展與市場化運(yùn)作的模式。2023年7月，為持續(xù)推進(jìn)固體廢物源頭減量、資源化利用和無害化處置，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效，溫江區(qū)多措并舉推動“無廢城市”建設(shè)工作。其中，政策支持無疑是推動垃圾分類和生活垃圾處理利用工作的關(guān)鍵。當(dāng)前，溫江區(qū)正處于垃圾分類和處理利用的關(guān)鍵階段，這一工作的重要性不言而喻。政策的指導(dǎo)為本次調(diào)查提供清晰的方向，本次調(diào)查也為溫江區(qū)生活垃圾的處理和利用提供依據(jù)，從而更好地實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和資源利用。

3.2 方法探索

溫江區(qū)生活垃圾中，廚余垃圾的占比最大，因此有必要探究廚余垃圾與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合的方法，通過微生物的分解作用將其轉(zhuǎn)化為肥料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展理念，有助于減少對環(huán)境的負(fù)面影響，并且肥料的銷售和應(yīng)用也有助于提升溫江區(qū)的經(jīng)濟(jì)活力。塑料在生活垃圾中的含量較高，但大多是輕質(zhì)塑料，回收利用的投入產(chǎn)出較低，但將其回收作為燃料棒仍然具有一定的價值。當(dāng)前至未來一段時間內(nèi)，國內(nèi)外主流的生活垃圾處理方式仍以焚燒發(fā)電為主[13]。然而，隨著生活垃圾中塑料含量的減少，其熱值也相應(yīng)降低，這可能對焚燒處理產(chǎn)生一定影響，需要仔細(xì)考慮。另外，紡織類垃圾包括衣物、鞋襪等破舊物品，其完整性較差，回收再利用的可能性較低，因此建議進(jìn)行焚燒處理。其他垃圾通常包括一些難以歸類的非有害非可回收的廢棄物，將其他垃圾進(jìn)行焚燒是一種常見的處理方式。

溫江區(qū)的紙類垃圾主要包括一些日常商品的外包裝，未包含報紙、書籍和快遞紙箱等，而有價值的紙類已被居民自發(fā)挑選并集中到紙類回收點(diǎn)。環(huán)境態(tài)度、感知行為障礙以及環(huán)境知識間接影響著居民對生活垃圾分類的行為意愿[14]。居民積極參與生活垃圾分類具有積極意義，可以有效提升生活垃圾中紙類、金屬、玻璃等可再循環(huán)資源的回收比例，使這些資源進(jìn)入再回收循環(huán)體系，從而為生態(tài)環(huán)境和資源保護(hù)做出貢獻(xiàn)。在溫江區(qū)的生活垃圾中，金屬和玻璃的含量較低，但這兩類生活垃圾具有高回收利用率，金屬和玻璃的回收不僅有利于減少資源消耗和環(huán)境破壞，還能降低能源消耗和二氧化碳排放量。

4 結(jié)論

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，成都市溫江區(qū)生活垃圾中，不同組分含量從高到低的排序為廚余垃圾＞塑料＞其他＞紙類＞紡織物＞玻璃＞木材＞有害垃圾＞金屬。根據(jù)人均垃圾產(chǎn)量法，溫江區(qū)在2030年的預(yù)測垃圾產(chǎn)生量為1 000 t/d。溫江區(qū)生活垃圾采用綜合處理方法，廚余垃圾可用于堆肥處理；塑料垃圾、紙類、金屬與玻璃垃圾適合回收處理和再利用；其他垃圾與紡織類垃圾完整性較差，建議進(jìn)行焚燒處理。

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