垃圾分类工作效果及垃圾末端处置的变化分析

严贵

（厦门市环境卫生中心，福建 厦门 361000）

随着人们生活水平的提高，垃圾产生量也在持续增长。日益增加的生活垃圾造成了居住环境不断恶化，而传统的焚烧、填埋等垃圾处理方式容易造成环境污染和资源浪费。为此，通过垃圾分类收运、处置的方式，改善居民生活环境水平，减少垃圾末端处置量，实现垃圾资源利用成为当下紧迫的任务。近年来，垃圾分类在全国全面开展，其中地级及以上城市全面启动，根据国家的部署要求，2023 年底前地级及以上城市居民小区覆盖率达到90%以上，2025 年底前基本实现全覆盖，因此垃圾分类已成为城市管理的一项重要工作。依据国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会发布的《生活垃圾分类标志》（GB/T 19095—2019）规定，生活垃圾分类为其他垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和可回收物，垃圾分类造成了垃圾投放方式发生变化，也使得处置方式由原先的焚烧、填埋为主变为焚烧、填埋、堆肥、综合利用并行的情况。

1 居民垃圾投放变化

目前我国大多数城市垃圾分类主要是将生活垃圾分为其他垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和可回收物4 类，其中厨余垃圾与其他垃圾占主要部分，可回收物以及有害垃圾占比相对较小。因垃圾分类知识普及率以及居民素质、意愿等原因，垃圾分类投放准确率与4 类垃圾产生的实际情况一直存在一定差距。以南方某市为例，2017 年下半年该市正式启动垃圾分类，在2018—2022 年5 年内的时间，城镇居民生活垃圾分类投放实际情况如图1 所示，其中厨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%，有害垃圾占垃圾总量不足0.1%。上述情况说明随着垃圾分类工作不断持续推进，垃圾分类投放工作也在不断取得进步。我国居民区产生的厨余垃圾可达生活垃圾总量的50%[1]，可回收物约占垃圾总量的20%[2]，而该市的厨余垃圾可回收物实际投放量比例与之相比仍有较大差距，说明该市居民垃圾分类准确投放率相对较低，有大量生活垃圾未实现分类投放或是未被准确分类投放，垃圾分类投放还需长时间对广大居民教育、宣导。

图1 居民生活垃圾分类投放占比图

2 处理设施入场垃圾情况

生活垃圾在经过分类投放、收集后，根据种类集中运往末端分类处理设施进行处理，其中其他垃圾主要用于焚烧发电，厨余垃圾则是采用堆肥处理或是综合利用，可回收物采用商务资源回收利用系统进行利用，有害垃圾则是采取专业的无害化处理。因垃圾分类投放准确率问题，进入垃圾焚烧处理厂的其他垃圾和进入厨余垃圾处理厂的厨余垃圾都混有一定比例的非处理目标垃圾。尤其是对于进入厨余垃圾处理系统的非处理目标垃圾，需要将其中非处理目标垃圾分离出来，以避免对后续处理造成不良影响甚至系统停摆。随着垃圾分类工作的持续推进，垃圾分类准确率不断提高，各类垃圾处理设施的入场垃圾中非处理目标垃圾占比逐渐降低。如图2、图3 所示，在2018—2022 年的5 年内，垃圾焚烧处理厂入场的生活垃圾中其他垃圾占比由50%升至63%，厨余垃圾占比由26%降至20%，可回收物占比由24%降至17%。进入厨余垃圾处理厂的生活垃圾中的厨余垃圾占比由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%。

图2 垃圾焚烧厂入场垃圾占比变化图

图3 厨余垃圾处理厂入场垃圾分类占比变化图

3 对垃圾焚烧的影响

垃圾焚烧作为国家主要扶持的垃圾处置工艺，根据“十四五”规划，到2025 年全国城市生活垃圾焚烧处理能力将占比65%，将会是国内垃圾处理的最主要方式[3]，因垃圾分类造成的入厂垃圾成分变化必然对垃圾焚烧效果造成影响。如图4、图5 所示，2018—2022年的5 年内，垃圾焚烧厂的入厂垃圾中可燃物成分不断攀升，其占比由27%升至42%，而含水率则相反，占比由53%降至45%，不断下降。上述情况造成垃圾焚烧厂的入厂垃圾垃圾热值不断提升，由原来的5 500 kJ/kg 逐渐提升至7 500 kJ/kg。

图4 垃圾焚烧厂入场垃圾热值及可燃物变化图

图5 垃圾焚烧厂入场垃圾含水率及灰分变化图

随着垃圾分类工作进一步推进，生活垃圾不断被精确分类，进入生活垃圾焚烧发电厂的入厂垃圾成分将持续变化，垃圾热值会进一步提高。而垃圾热值变化，将对焚烧炉和余热锅炉的性能提出新的要求，这就需要原有的生活垃圾焚烧发电厂对此类情况进行提前预判，并且采取应对措施，以降低热值升高对设备造成的不良影响，而新建的生活垃圾焚烧发电厂在设计时要统筹考虑热值变化。

4 对垃圾渗滤液的影响

垃圾渗滤液作为生活垃圾主要的二次污染物，其产生主要来源是垃圾自身水分、有机物分解产生的水分以及自然降水等，其中垃圾自身水分、有机物分解产生的水分主要来源于厨余垃圾，故而填埋或焚烧的生活垃圾中厨余成分占比高低会直接影响垃圾渗滤液的产生量，随着垃圾分类的推进，厨余垃圾从垃圾中被不断分离开来，从而造成垃圾填埋场或是垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液的产生量会逐步减少[4]。如图6 所示，2018—2022 年的5 年内，垃圾分类收集后的其他垃圾产生的垃圾渗滤液由原先的107 t/kt 降到65 t/kt，降幅达到39%。

图6 每千吨其他垃圾年平均渗滤液产量变化图

除产生量外，垃圾渗滤液的水质也会随垃圾分类的开展发生变化，如图7、图8 所示，2018—2022 年的5 年内，氨氮浓度从2 600 mg/L 降至1 800 mg/L，COD由8 200 mg/L 降至4 500 mg/L，其主要原因在于进入垃圾填埋场或是垃圾焚烧厂的其他垃圾中有机物含量逐渐降低，造成垃圾渗滤液中氨氮和COD 浓度也随之逐渐下降。与之对应的则是垃圾渗滤液的pH 处于上升状态，其值由7.80 升至8.75。其原因在于垃圾分类后，因有机物形成的酸性污染物不断减少，进入垃圾渗滤液的碱性污染物占比则不断增加，从而造成垃圾渗滤液pH 的上升。

图7 垃圾渗滤液氨氮和COD 变化图

图8 垃圾渗滤液pH 变化图

上述情况的变化对于后续的垃圾渗滤液处理系统有正反两方面影响，有利的一面是随着垃圾渗滤液进水污染物浓度的降低，使得处理系统的处理负荷下降，可以更好的处理氨氮、COD 等污染物；不利的一面在于，由于有机物浓度降低，其碳氮比也会出现变化，可以会出现失衡的情况，从而会对后续处理中脱氮过程造成不良影响。

5 结论

5.1 随着2018 年至2022 年的垃圾分类工作的推进，我国城镇居民垃圾分类准确投放率有所提升，但依旧存在相当程度的垃圾混合情况，存在垃圾分类准确率不高，垃圾投放错误的问题，这需要长期的宣传与引导，垃圾分类工作将是我国一项长期持续的工作。

5.2 垃圾分类后，进入生活垃圾焚烧厂的垃圾出现可燃物含量上升，含水率下降的情况，其热值在5 年内由5 500 kJ/kg 提升至7 500 kJ/kg，并且随着垃圾分类工作持续推进，未来还可能进一步提升，从而对于焚烧设施造成较大影响。

5.3 垃圾分类工作也对垃圾渗滤液的水质水量造成较大影响，其他垃圾产生的水量减少了39%，同时COD、氨氮等水质指标上升、pH 等水质指标下降，水质水量的变化对垃圾渗滤液处理提出新的要求。