生活垃圾理化特性數(shù)據(jù)是環(huán)衛(wèi)綜合管理系統(tǒng)有效運行的基本保障，為城市生活垃圾管理、垃圾收運體系優(yōu)化、處理處置工藝選擇及垃圾資源化回收利用提供依據(jù)。上海市歷來重視生活垃圾基礎(chǔ)調(diào)查工作，自2019年7月1日《上海市生活垃圾管理條例》（以下簡稱《條例》）施行以來，干、濕垃圾理化特性發(fā)生較大變化，對生活垃圾全程分類體系產(chǎn)生不可忽略的影響。本文全面分析《條例》實施前后生活垃圾產(chǎn)生量、物理組成、容重、含水率、低位發(fā)熱量變化，并初步探討垃圾理化特性變化對收運、處置方式的影響，以期為生活垃圾全程分類提供第一手數(shù)據(jù)支撐。
《條例》實施以來，生活垃圾呈現(xiàn)“三增一減”。據(jù)上海市綠化市容局公布的數(shù)據(jù)表明（圖1），隨著垃圾分類工作不斷推進，濕垃圾分出量、可回收物回收量逐年上升。2021年度，濕垃圾分出量已超過10000噸/日，占干、濕垃圾總量40%左右，可回收物回收量基本穩(wěn)定在日均7000噸左右，有害垃圾分出量日均2噸以上。
圖1 垃圾分類以來生活垃圾日均產(chǎn)生量變化
《條例》實施前，生活垃圾物理組成以廚余類為主，其次是橡塑類、紙類，其含量分別占垃圾總量的53.31%、22.06%、12.17%，并含有少量木竹類、紡織類、玻璃類等成分。
《條例》實施后，全市干垃圾物理組成以橡塑類（污損的塑料袋、塑料制品、一次性塑料飯盒等）為主，其次是紙類（污染紙張、餐巾紙、衛(wèi)生間用紙、濕巾、紙尿褲等）和少量廚余類，分別占44.36%、27.46%、12.98%。根據(jù)《生活垃圾采樣和分析方法》（CJ/T 313-2009）規(guī)定，生活垃圾中“廚余類”指各種動、植物類食品（包括各種水果）的殘余物，濕垃圾中廚余類含量達到99%。
注：《條例》實施前的生活垃圾理化特性數(shù)據(jù)為2019年上半年數(shù)據(jù)，《條例》實施后干、濕垃圾理化特性數(shù)據(jù)為2019.7~2021年的平均水平數(shù)據(jù)。
生活垃圾物理組成的變化導致其密度、含水率發(fā)生顯著變化。《條例》實施前，生活垃圾容重、含水率分別為151 kg/m3、56.96%，低位發(fā)熱量約1580 kcal/kg?！稐l例》實施后，相比于混合投放，干垃圾容重、含水率均下降約40%，且其低位發(fā)熱量則增到3210 kcal/kg；濕垃圾主要為廚余類，相比于混合投放，容重增加約247%，含水率增加約37%。干、濕垃圾容重之比約為1∶6，含水率之比約為9∶20。
圖3 垃圾分類前后容重、含水率、低位發(fā)熱量變化
注：《條例》實施前的生活垃圾理化特性數(shù)據(jù)為2019年上半年數(shù)據(jù)，《條例》實施后干、濕垃圾理化特性數(shù)據(jù)為2019.7~2021年的平均水平數(shù)據(jù)。
《條例》實施后，垃圾分類收集運輸、分類處理體系能否適應前端分類垃圾理化特性變化是目前環(huán)境衛(wèi)生工程領(lǐng)域的一大科學問題。目前，干垃圾通過直運或經(jīng)中轉(zhuǎn)站及碼頭壓縮轉(zhuǎn)運至焚燒廠；濕垃圾采用就地就近處理，或直運或經(jīng)中轉(zhuǎn)站運輸至濕垃圾處理廠集中處理。分類垃圾理化特性變化對生活垃圾收運、處置均產(chǎn)生一定影響。
對于干垃圾，在相同份量下其體積大，收運時易產(chǎn)生車輛“虧載”現(xiàn)象，可以考慮改進運輸車輛壓縮工藝、增大收運頻次等。隨著廚余類垃圾分流，干垃圾含水率降低，紙類、橡塑類等可燃成分相對增加，致使發(fā)熱量大幅提高，在保持投料量不變的情況下，爐膛內(nèi)熱負荷急劇升高，現(xiàn)有焚燒線設(shè)備承受能力將面臨一定考驗。因此，在保障焚燒線設(shè)備安全運行的前提下，對于新建項目，可在設(shè)計階段，對焚燒爐、余熱鍋爐、煙氣凈化、汽輪發(fā)電機等系統(tǒng)的工藝設(shè)計參數(shù)進行適當調(diào)整，留足余量；而對于已建成項目，則可通過適當降低投加量、爐膛回噴濃縮液、摻燒適量比例其他低熱值垃圾（如沼渣、建筑垃圾、陳化垃圾等）、增加鍋爐受熱面、煙氣系統(tǒng)擴容等方式，滿足焚燒要求。
對于濕垃圾，其容重、含水率高，在收運時，需提高濕垃圾車輛運輸專業(yè)化水平，避免出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象；中轉(zhuǎn)站需進一步提升轉(zhuǎn)運箱體密閉性能，日常運營作業(yè)進一步加強周圍密閉、通風、除臭等措施；同時，濕垃圾的理化特性變化受季節(jié)的影響較為明顯，因此需著重關(guān)注夏季收運作業(yè)過程環(huán)境影響。濕垃圾分出量高，加強末端處置設(shè)施建設(shè)，開展?jié)窭幚砑夹g(shù)融合實踐與創(chuàng)新，并深化制訂濕垃圾產(chǎn)品標準和配套政策，暢通銷售渠道，最終實現(xiàn)濕垃圾清潔低碳資源化利用。
本研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于上海市資源利用和垃圾分類管理事務中心的《上海市生活垃圾理化特性調(diào)查》項目。
來源 | 上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院
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