深圳市生活垃圾分类系统的物质流变化

引言

本文利用物质流模型对比了深圳市强制分类前后生活垃圾的流向和流量，结果表明，深圳市通过构建精细分类+末端全量焚烧模式，实现了较高的生活垃圾资源化和能源化利用水平。截止2020年10月底，深圳市生活垃圾的回收利用率达到42.2%，减量率达到95.2%，较2018年分别增加了12.9%和42.9%。环卫系统对生活垃圾和可回收物（玻璃、金属、塑料和纸类）的回收贡献率分别为44.9%和3.4%，前者较2018年增加了15.2%，后者基本持平。未来，深圳市可加快补齐厨余垃圾处理短板，强化源头减量；同时加强“两网”融合，进一步提高低值可回收物的回收利用水平。

研究方法

在本研究中，物质流模型的逻辑边界为居民区、办公区及公共区等场所产生的生活垃圾，但不包括建筑垃圾和医疗垃圾。空间边界即为深圳市的地理边界。2018 年作为《深圳市生活垃圾分类管理条例》（以下简称《条例》）实施前的参照时间段，2020年10月作为《条例》实施后的时间段，取日均值（t/d）作为生活垃圾的物流单位。

深圳市环卫系统的生活垃圾数据来源于城管部门的统计，再生资源系统的生活垃圾分流量数据来源于深圳市商务部门的统计。

图1 深圳市生活垃圾分类系统的物质流分析框架

根据研究目标，将深圳市生活垃圾分类系统的物质流分析框架分为垃圾输入端、生活垃圾分类系统和物料输出端3部分，如图 1所示。生活垃圾分类系统物质流模型的构成如表 1。

表1 深圳市生活垃圾分类系统物质流

针对国家对生活垃圾分类工作的基本要求（回收利用率达35%和原生垃圾零填埋），采用下列指标对深圳市生活垃圾分类系统进行评价。

1）回收利用率：

式中：可回收物包括分类收集的玻金塑纸、废旧织物和废旧家具；易腐垃圾包括分类收集的家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾等。

2）减量率：

当生活垃圾产生后，其减量化主要是指通过分类收集、分类处理等方式减少最终的填埋处置量。

3）环卫系统回收贡献率：

结果与讨论

1条例实施前

深圳市2018年生活垃圾分类系统物质流示意如图 2所示。除其他垃圾外，进入再生资源系统的可回收物最多，说明废品回收人员、清扫保洁人员在再生资源回收方面发挥了重要作用。在流向环卫系统的生活垃圾中，分类收集量居前3位的组分为餐厨垃圾、废旧家具和绿化垃圾，这 3 类垃圾的产生主体明确且分布集中，易于开展垃圾分类并实施监管， 例如：《深圳市餐厨垃圾管理办法》 明确要求对全市餐厨垃圾进行单独收集、运输和处理，并实施全过程的监督管理，因此，这 3 类垃圾的回收量较大。收集到的生活垃圾经处理系统流向不同的终端。其他垃圾进行焚烧处理的为 6934 t/d，焚烧产生炉渣 1189 t/d，其中 475 t/d 用作建材，剩余炉渣和全部的焚烧灰分（159 t/d）进行填埋处置；因此，最终填埋量为12343 t/d，占生活垃圾总产生量的 47.4%。再生利用物料占生活垃圾总产生量的22.8%，回收利用的物料（含处理废弃物）占生活垃圾总产生量的 29.8%。因此，2018 年深圳市每天有近50%的生活垃圾未能实现资源化或能源化利用，说明生活垃圾的回收利用水平仍具有较大的提升空间。

图2 2018年深圳市生活垃圾分类系统物质流示意（单位：t/d）

2条例实施后

2020年10月深圳市生活垃圾分类系统物质流示意如图 3 所示。生活垃圾进入再生资源系统和环卫处理系统的量分别占垃圾总产生量的23.2% 和 76.8%，这一比例与 2018 年相比变化不大。然而，进入环卫回收系统的厨余垃圾和可回收物显著增加，焚烧处理代替了填埋处置，因此再生利用和回收利用水平大幅提升。同时，2019 年深圳市每吨垃圾上网电量为 402 kWh， 远高于全国平均水平265 kWh。总体上，进入再生利用系统、回收利用系统和填埋场的生活垃圾量分别占生活垃圾总产生量的 27.2%、67.9%和 4.9%。相比于2018 年，前两类物料的输出占比共提高了42.5%，说明在前端分类回收和末端全量焚烧的双重推动下，深圳市生活垃圾已达到较高的资源化和能源化利用水平，原生垃圾基本趋零填埋。同时，随着分类收集的厨余垃圾不断增加，后端处理设施能力不足的问题开始显现。收集到的家庭厨余垃圾和餐厨垃圾中，约 15%进入到焚烧厂处理。

图3 2020年10月深圳市生活垃圾分类系统物质流示意（单位：t/d）

3垃圾分类情况评价

表2 深圳市生活垃圾分类评价结果

回收利用率

到2020年10月，回收利用率由2018年的29.3%提升至42.2%，在国内属于领先水平。这一提升主要依赖于厨余垃圾处理量的增长，包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾等。收集到的厨余垃圾多为协同处理。除集中式处理设施外，深圳市还增设了厨余垃圾分散处理点，依靠小型处理设备对厨余垃圾进行消纳，但厨余垃圾的处理能力还不能与前端收集能力完全匹配。由图3可知，厨余垃圾进行生物处理和焚烧处理的量分别为3474 t/d 和485 t/d，目前深圳市厨余垃圾处理能力为3007 t/d，处理设施已处于超负荷运行状态，同时26.2%的餐厨垃圾和 2.9%的家庭厨余垃圾流向焚烧厂。

可回收物与2018年相比，收集量有所增加，但在全部垃圾量中的比例变化不大。生活垃圾环卫系统回收贡献率从 2018 年的29.7%上升到2020年10月的 44.9%，主要是由于生活垃圾填埋量大幅降低，而焚烧处理规模明显增长。由于环卫属于无偿回收，玻金塑纸环卫系统的回收贡献率相较于2018年虽略有提升但总体仍然较低，仅为3.4%。部分已进入环卫回收系统的高值玻金塑纸（已投放至分类垃圾桶中）也会通过保洁人员等的二次分拣进入再生资源系统，而环卫系统收集到的多为低值可回收物，例如废玻璃容器、利乐包等，因此环卫系统主要起兜底作用。另外，在其他垃圾中，可回收物（可回收的玻金塑纸等）仍占15%左右，即约 2730 t/d，因此仍有较大的提升空间。

减量率

减量率代表了原生生活垃圾趋零填埋的水平，随着垃圾分类的推进和《条例》的实施，深圳市生活垃圾减量率从2018年的 52.3%提高至2020年10月的95.2%，填埋场已基本不接收原生生活垃圾。除前端分类分流外，末端全量焚烧模式的构建在垃圾减量化方面发挥了重要作用。垃圾源头分类会导致进厂垃圾数量和组分的变化，从而影响焚烧厂的运行。深圳市从2018年至2020年大幅提升了垃圾焚烧处理能力，但关停了多数填埋场，因此源头分类未影响焚烧厂进厂垃圾量。截至2020年10月，强制分类只开展1个月，进厂垃圾组分变化不大，橡塑比例略有增加，垃圾热值有所升高由(6300kJ/kg升至6900kJ/kg)。

4 问题与解决策略

厨余垃圾处理能力不足—推动厨余垃圾源头减量

截至2020 年 10月底，深圳市厨余垃圾已存在近1000 t/d的处理缺口，且随着厨余垃圾分出量的继续增加，该缺口将不断扩大。然而仅提升厨余垃圾的后端处理能力，而不对前端的分类回收能力加以调控，在短时间内难以实现前后端的平衡，并会对焚烧处理系统造成影响。因此在积极提高厨余垃圾处理能力的同时，还需要大力推进源头减量（如源头沥水和光盘行动）。根据深圳市多所单位食堂实践的结果，通过光盘行动可以使餐厨垃圾产生量减少30%。源头沥水可以减少厨余垃圾的水分和质量，按厨余垃圾占全部生活垃圾的44%计算，即总量约为13854t/d，如减量30%则待处理量约为9700 t/d，现有厨余设施消纳3000 t/d，其余进行焚烧处理。如不计入源头减量的部分，则厨余垃圾的分类处理率为31%，已达到较好水平。而根据现有焚烧设施的额定热负荷，适量混入厨余垃圾的进炉垃圾，可以保持较好的焚烧效果和热效率。因此，在短期不能大幅增加厨余垃圾处理设施的条件下，可以维持目前的厨余垃圾处理规模，把工作重点放在源头减量上，以达到生活垃圾分类系统整体较优的效果。

可回收物回收不充分—强化可回收物的兜底回收

可回收物理论上包括各类可以回收利用的组分，一些组分具有较高的市场售价，往往进入再生资源系统。而另一些组分可以回收但市场价格较低，需要环卫系统进行兜底回收。表 3为进入再生资源系统和环卫系统的玻金塑纸的比例，可以看出环卫系统回收的玻璃等低值可回收物的数量要明显高于再生资源系统，而纸类和塑料则相反。“两网”融合与规范回收是许多城市垃圾分类工作的重点，一方面推动管理机制融合，另一方面加快回收设施的融合和数据的共享。

表3 玻金塑纸回收量所占比例

除此之外，可回收物的回收仍有进一步提升空间。焚烧厂进厂垃圾中，至少约2700 t/d的材料可以回收（玻金塑纸等材料中可以回收的部分）如果从源头进行良好的分类，许多材料未被破坏、污染，可回收的材料就会更多。如果进厂垃圾的可回收物含量下降至 5%,即分流回收量增加1800 t/d深圳市生活垃圾的回收利用率可达 47.9%,即使厨余垃圾分类水平维持现状，也能整体达到较高水平。因此,源头减量和强化回收是可以充分利用现有系统且成本较低的提升生活垃圾分类水平的途径。

结论

深圳市采用的选择性精准分类与末端全量焚烧的模式提高了垃圾的资源化水平。2020 年 10 月，深圳市生活垃圾的回收利用率和减量率分别达到42.2%和 95.2%, 较 2018年分别提高了 12.9%和42.9 %。环卫系统对生活垃圾和玻金塑纸的回收贡献率分别为44.9% 和 3.4%, 前者较 2018 年提高 15.2%，后者基本持平。针对厨余垃圾存在的前端分类能力和后端处理能力不平衡的问题，可以在推动补齐短板的同时, 强化源头减量，实施适度分类；同时应进一步加强源头分类，促进可回收物, 特别是低值可回收物的 回收工作。这些措施可以充分利用现有系统且成本较低，也适宜其他城市采用。