童琳:垃圾分类大目标背景下的回收指标研究

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“十三五”以来,垃圾分类成为生态文明建设的重要组成部分。垃圾分类回收指标体系是提高垃圾分类水平的重点,也是垃圾分类工作能否具有可操作性的关键,因此探讨如何制定符合实际、科学合理的回收指标体系具有重要意义。
本文以生活垃圾回收指标为研究对象,对国内外生活垃圾回收利用情况和回收利用路径进行分析,总结得出回收指标设计的关键因素和优化建议。

 

1.引言

 
 
“十三五”以来,为改善人居环境,提高公民素质,降低垃圾处理系统压力,以垃圾分类为主导的生活垃圾治理体系快速发展,垃圾分类逐渐由定性向定量转变。“十三五”规划中首次对生活垃圾回收利用率提出了量化目标,要求 46个重点城市生活垃圾回收利用率达到35%以上;2020年底国家进一步要求力争再用5年左右时间,全国城市生活垃圾回收利用率达到35%以上 ;2021年出台的《“十四五”城镇生活垃圾分类和 处理设施发展规划》(发改环资 〔2021〕642 号), 进一步明确要求到2025年底,全国城市生活垃圾资源化利用率达到60%左右 。
近年来,重点城市通过立法奖惩、宣教动员、长效监管、硬件补齐等实践积累了一定的成功经验,但在回收路径和回收指标细化方面仍面临较大困难。本研究通过对国内外厨余垃圾和可回收物回收情况进行调研,深入分析厨余垃圾和可回收物回收利用现状及问题,结合“十四五”时期垃圾分类和资源化利用的新要求,对回收指标可达性提出相应的优化建议,进一步探讨更为科学、长效、可持续的生活垃圾分类管理机制。
 

2. 我国垃圾处理及回收利用情况

 
 

2.1 生活垃圾处理情况 

2019年,我国常住人口城镇化率60.6%,户籍人口城镇化率44.38%,城市和县城生活垃圾清运量达到 3.1×1.08 t,如图 1 所示,较2018年增加 5.5%,其中城市生活垃圾清运量 2.4×108t,县城生活垃圾清运量 0.7×108 t  。需要注意的是,年鉴中的生活垃圾清运量数据大部分通过进入垃圾处理设施后计量统计,不包含可回收物清运量。

图 1:2010—2019年我国生活垃圾清运量

2019年城镇生活垃圾无害化处理率达到98.5%,比2010年提高了35%,如图2所示。10年间的复合增长率达到4.5%。特别是县城生活垃圾无害化处理率由2010年的27.4%提高到2019年的96.2%,说明我国已基本实现生活垃圾无害化处理,未来生活垃圾处理的重点将由无害化向减量化和资源化转移。

图 2:2010—2019年我国生活垃圾清运量

 2.2 生活垃圾回收利用情况 

2017年,《住房城乡建设部关于加快推进部分重点城市生活垃 圾分类工作的通 知》(建 城 〔2017〕253 号) 明确生活垃圾回收利用率是指 “在进入焚烧和填埋设施之前,可回收物和易腐垃 圾的回收利用率”,即(可回收物回收利用量+厨余垃圾回收利用量) /(生活垃圾清运量+可回收物清运量)。

截至 2020年9月,先行先试的46个重点城市,生活垃圾分类居民小区覆盖率达到 86.6%, 厨余垃圾处理能力从2019年的3.47×104 t/d 提升到 6.28×104 t/d,生活垃圾回收利用率平均为30.4%,有15个城市达到或超过35%。在46个重点城市的示范引领下,其他地级及以上城市全部制定出台实施方案,并全面启动了生活垃圾分类工作。 

2020年8月对重点城市中的 23个城市进行调研分析。如图3所示,纵坐标中方块代表厨余垃圾分类清运量占生活垃圾总量的比例,在2%~18% 范围内,中位值7.8%;纵坐标中菱形代表可回收物分类清运量占生活垃圾总量的比例,在8%~37% 范围内,中位值 21.3%;横坐标代表生活垃圾回收利用率,在12%~41%,中位值29.1%。23个城市中数以上生活垃圾回收利用率为24%~34%,可回收物比例为15%~31%,厨余垃圾比例为 4%~11%。

图 3:2020年23个重点城市生活垃圾回收利用情况

我国目前各城市垃圾回收指标设计基本为两个层级:一级指标即生活垃圾回收利用率作为总指标衡量城市垃圾分类水平;二级指标包括可回收物回收利用率和厨余垃圾回收利用率。但可回收物回收利用率指标缺乏准确计量和统计,而且对于可回收物中的废纸、废塑料、废金属、废玻璃、废织物等未进一步设置细分指标,也缺乏相应的回收数据统计。根据我国部分城市可回收物相关研究,可回收物中以废纸和废金属为主,占比超过80%,废玻璃的回收率不足30%  。 
 

3. 国外回收指标和回收路径分析

 
 
 
国外垃圾回收指标一般为3级,一级指标和二级指标与我国基本一致,三级指标对可回收物中的“纸、塑、金、玻、纺”等各类进行细分。国外垃圾回收指标的边界条件与我国存在差异, 特别是厨余垃圾回收路径的认识方面有较大的区别。 

3.1 欧盟

 2019年欧盟27国生活垃圾处置情况如图4 所示,卫生填埋处置量119kg/(人·a),焚烧处理量134kg/(人·a),包括可回收物和有机垃圾生物处理的资源回收利用量共221kg/(人·a) 。相比1995年,填埋处置占比下降了38%,而资源回收利用占比提高了29%,达到48%,其中可回收物占30.5%,有机垃圾占17.5%。

图 4:1995—2019 年欧盟生活垃圾分类处理情况

欧盟《废物框架指令》中对各种可回收物进行了细分,要求2020年可回收物回收利用率最低为50%,2025、2030、2035年分别达到55%、60%、65%,并要求有机垃圾强制分类。《包装及包装废弃物指令》中要求2030年城市生活垃圾回收利用率达到70%,包装废弃物回收利用率达到80%,2030年玻璃、废纸、金属的回收利用率达到90%,木材的回收利用率达到80%,2025年塑料制品回收利用率达到60%。

欧盟各国的资源回收水平和指标设计差异性很大,但总体的指标设计原则基本一致。结合各国垃圾产生和管理现状,对有机垃圾和各种可回收物回收指标分别进行设计。如垃圾资源回收水平较高的德国,2015年起开始对有机垃圾和各种可回收物进行强制分类收集,2018年垃圾资源利用率67.1%,其中可回收物48.3%,有机垃圾18.8%,并要求2022年塑料包装回收率达到63%,金属、玻璃和纸包装回收率达到90%。

虽然欧盟各类可回收物的回收指标很高,但我们应该关注到欧盟的回收指标和我国的回收指标具有不同的定义。欧盟的回收指标更类似于我国的分类收集率,后端可采用物质回收利用或焚烧能源回收,欧盟《包装及包装废弃物指令》中回收指标包括分类后的废物焚烧,而我国的回收指标只包括物质回收利用。《欧盟有机垃圾管理绿皮书》中推荐有机垃圾与城市生活垃圾一并焚烧,这种技术可以被认为是能源回收。很多资源回收水平较高的欧盟国家都对有机垃圾采用焚烧处理,瑞士2013年垃圾处理情况如图5所示。厨余垃圾约48%都直接进入焚烧厂,仅有17%进入生物处理设施集中处理,剩下35%采用庭院堆肥或作为饲料,见图5(b)。同样在瑞士,回收的绝大部分塑料也是通过垃圾焚烧厂进行焚烧能源利用。

图 5:2013 年瑞士生活垃圾和厨余垃圾处理情况

生活垃圾分类后的大量可回收物同样可以采用焚烧处理。德国2015年生活垃圾和废塑料回收处理情况如图6所示,其中废塑料包装回收后50%进入焚烧厂焚烧发电,50%进行材料回收。2018年欧盟废塑料产生2.91×107t,其中采用焚烧能源化利用的比例为42.6%,材料回收32.5%,仍有24.9%进入填埋场。可以看出欧盟各国对于回收路径往往采用更务实的态度,特别是在垃圾管理规范、管理水平较高、焚烧能力充足的国家,能源化利用通常被纳入回收指标,并占有较高份额。

 

图 6:2015年德国生活垃圾和废塑料回收处理情况

 

3.2 美国

 

2018年美国生活垃圾分类处理情况如图7所示,其中填埋量1.3245×108t,焚烧量3.175×107t,回收利用量6.260×107t,厨余堆肥量2.268×107t,其他厨余1.606×107t,包括可回收物资源回收和厨余堆肥的资源回收利用率32.1%,相比1995年的25.7%,提高了6.4个百分点,但卫生填埋仍然占总处理量的50%。

美国环保署在《资源保护和回收法案》的基础上,于20世纪80年代制定的资源回收利用率目标是1992年达到25%,后来增加到2005年达到35%;2020年,美国发布《美国国家回收战略》,提出到2030年资源回收利用率达到50%。虽然美国资源回收利用率的国家目标未进一步设定各类可回收物和厨余垃圾的回收目标,但美国1997年就发布《回收统计指南》对生活垃圾、商业垃圾中各类可回收物和厨余垃圾如何统计进行了规范,并对历年生活垃圾中各类可回收物和厨余垃圾量进行了连续统计。2018年,6.260×107t可回收物中废纸占66.54%、废塑料占4.47%、废玻璃占4.43%、废金属占12.62%、废织物占6.05%、废木头占4.49%、其他占1.40%。

 

图 7:1960—2018 年美国生活垃圾分类处理情况

 

美国的资源回收利用率定义与欧盟更接近,而与我国的定义有较大差异。同时,美国对于分类后的可回收物处理要求更高,回收利用不包括进入焚烧厂进行能量回收,但出口纳入回收利用统计。美国的人均垃圾产生量很高,2018年达到2.22kg/(人·d),远高于我国。各类可回收物的回收可达性也具有显著特点:如废纸2018年回收利用量4.170×107t,人均废纸回收量0.35kg/(人·d)。如图8所示,2018年废纸回收利用率达到68.0%,但其中46.0%都直接作为商品出口;废塑料回收利用率很低,仅为8.7%,但PET和HDPE的塑料瓶回收利用率较高,达到29.1%和29.3%;美国的庭院垃圾基本全部采用就地堆肥方式处理,回收利用率很高,但厨余垃圾回收率很低,仅有4%左右采用堆肥等生物处理方式处理、66%进入卫生填埋场、15%进入焚烧厂、还有15%通过破碎机等进入污水处理系统。

 

图8:2018 年美国各类可回收物回收率情况

 

4. 回收指标设计关键因素和建议

 
 

 

通过对欧美和中国的回收利用情况和指标设计进行分析,发现中国“十三五”提出的回收指标体系相比欧美要求更加严格,不仅是对分类收集率提出要求,还对回收后的处理路径进行了约束,主要是要求进行物质回收利用。“十四五”在此基础上进一步提出了资源化利用率,且并未降低回收利用率的要求。结合国际经验和我国实践,对回收指标设计的关键因素和建议进行研究总结如下。

4.1 合理细化分解回收指标

“十三五”前,我国的生活垃圾管理目标主要有垃圾清运量、无害化处理率、垃圾焚烧占比等,都是以生活垃圾为整体对象。但开展垃圾分类和回收利用后,考虑可回收物和厨余垃圾的特点,要想提高生活垃圾回收指标的可操作性,就需要对指标进一步细化和分解。生活垃圾中可回收物与再生资源管理存在交叉,家庭厨余、餐厨垃圾、园林垃圾、农贸有机垃圾等也存在交叉,多头管理导致各种可回收物和厨余垃圾的统计与分类工作实施需要不同的主体完成。细化指标有利于分解统计、实施和考核任务,确保回收指标的准确性和可操作性。

根据我国生活垃圾分类特点,可细化三级指标。对生活垃圾中的可回收物,可针对废纸、废塑料、废金属、废玻璃、废织物等设计分项回收指标;对生活垃圾中的厨余垃圾,可针对家庭厨余、餐厨垃圾、其他厨余等设计分项回收指标。同时,在垃圾分类水平较高的区域,可结合当地特点将可回收物进一步细化,将废纸分为瓦楞纸、新闻纸等,废塑料分为PET、HDPE等,或增加大件垃圾、电子垃圾等回收指标作为附加项,如图9所示。

图 9:生活垃圾细化分解回收指标示意

4.2 结合区域特点制定差异性指标

生活垃圾回收指标取决于两个方面:一方面是回收利用的量在生活垃圾中的比例;另一方面是生活垃圾中可回收物的量在生活垃圾中的比例。这两方面特别是后者与各地的产业结构、生活习惯、经济水平等多种因素相关,因此需要结合区域特点制定差异性指标,避免“一刀切”。

以厨余垃圾为例,发达国家厨余垃圾占比远低于我国,因此发达国家往往未将厨余垃圾作为垃圾分类的重点,对厨余垃圾的强制要求主要是禁止直接进行填埋。但我国大部分城市厨余垃圾占比超过50%,厨余垃圾回收率和资源化处理水平对生活垃圾回收利用率的影响较大,因此我国应将厨余垃圾作为垃圾分类重点关注对象设置专门的指标。同时,对比我国不同城市之间厨余垃圾占比和成分也具有明显差异。青岛等沿海城市厨余垃圾占比更高,但其中含有大量贝壳类无机物无法资源化利用,应根据当地厨余垃圾中易腐有机物含量修正厨余垃圾回收利用率指标,增强可达性。

基于不同区域现状的垃圾分类水平,制定分阶段合理的差异性指标,也是增强指标可达性的关键因素。以玻璃为例,如图10所示,欧盟各国2017年的玻璃回收利用率差异巨大,为29.51%~98.53%不等。因此欧盟虽然对玻璃回收制定了总体目标,但针对不同国家实际的回收现状水平增加了指标的弹性,并设置了差异化的达标期限,这样一方面可以避免可能存在的数据造假,另一方面可以更加务实地制定阶段目标,避免财政资金难以承受的一次性投入过高。

图 10:2017 年欧盟各国玻璃回收利用率

4.3 构建完整计量统计的回收系统

完整的回收系统应包括全过程的分类投放、分类收集、分类运输、分类处理环节,同时应覆盖全部生活垃圾。目前我国的生活垃圾回收系统在覆盖范围和覆盖环节方面都存在短板:覆盖范围方面,居民自行售卖或垃圾投放环节被个人捡拾的可回收物往往未被计入整个回收系统;覆盖环节方面,分类处理环节对可回收物的流向和处置关注度不足,造成可回收物管理难以形成闭环。因此,补全现有回收系统短板,并以此为基础构建指标体系是改善回收行为的关键因素之一。

我国的生活垃圾具有多头管理的特点,同时分类后的各类垃圾又与其他产业废弃物存在交叉。特别是可回收物管理领域,工业源等生活源以外的可回收物产生量较大,回收环节多,回收群体复杂,会对生活垃圾回收系统的计量和统计造成干扰,从而影响整个回收系统的设计。从国内外的经验来看,无论发达国家还是发展中国家,非正规的拾荒行为都难以避免。而可回收物的终端处理设施往往不是专门的垃圾处理设施而是产业工厂,这也使得在源头投放、终端处理环节准确计量和统计难度较大,性价比较低。

我们可以通过优化收运过程管理解决这个问题:可回收物的源头收运关键节点是回收站点和分拣中心,特别是回收站点直接面对源头收集,可有效甄别可回收物来源。但目前回收站点和分拣中心仅对回收类别和质量进行统计,未来可通过规范化和信息化管理,增加回收站点对回收来源、流向的记录,即可有效提高计量和统计精度,完善处置环节管理。通过对生活源可回收物的计量和统计,构建完整的回收系统,有利于更准确地制定回收目标和评估实施重点。

4.4 建立全过程指标体系

全过程指标体系包括源头投放环节的分类收集情况、收运过程的分类收运情况和就地处理情况、处理环节的各类垃圾处理情况等各环节对应的指标。源头分类收集率是回收指标的重要基础;终端处理设施是设计回收指标的重要依据,以此设计的指标体系具有更强的可操作性和可达性。

通过对我国多个城市环卫规划进行分析,目前的垃圾分类指标体系主要包括回收利用率、分类覆盖率两个指标,难以充分体现垃圾分类各环节的情况和发现短板。未来通过建立全过程指标体系,特别是以源头分类收集率为基础,以包括可回收物在内的终端处理设施为依据,可以制定更符合当地实际的指标,并补齐短板,同时也应制定相应的考核体系,如图11所示。

图 11:全过程垃圾分类指标体系示意

 

5.结论

 
 

1)大部分重点城市生活垃圾回收利用率为24%~34%,可回收物比例为15%~31%,厨余垃圾比例为4%~11%,我国生活垃圾组分与欧美发达国家差异明显,可回收物比例偏低,厨余垃圾比例偏高

2)欧美等发达国家的回收指标体系和回收路径与我国存在显著差异,回收利用率的统计口径不同。欧美可回收物和厨余垃圾的焚烧均计入回收利用率,我国对于回收利用的要求更加严格。

3)回收指标可在现有基础上细化,制定三级指标体系,并结合区域特点和实际情况,针对不同类别设置不同的指标和完成时间,对垃圾分类水平较高的地区可进一步细化,拓展垃圾分类的广度和深度。

4)通过提升回收站点和分拣中心的规范化和信息化管理水平,可有效提升计量和统计精度,完善处置环节管理,从而构建完整的回收系统,在此基础上制定覆盖各环节的全过程指标体系,有利于提高指标体系的可操作性和可达性。

 

2023年2月24日 14:26
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