文章導讀

   本文對上海垃圾分類的特點前端投放采用“”進行思考，分析上海的垃圾分類模式在分類質量、效果和新污染物控制等方面的作用，得出垃圾分類是生活垃圾處理系統低碳轉型重要契機的結論。

   前言

   2019 年 1 月 31 日，《上海市生活垃圾管理條例》由上海市人大通過，自 2019年 7 月 1 日起施行，是全國強制要求開展垃圾分類的地方性法規，被認為是“史上最嚴”生活垃圾管理條例，由此，上海市也成為了全國第一個強制實行垃圾分類的城市。到 2020 年，上海市生活垃圾全程分類體系已基本建成。2020 年9 月 1 日，隨著《中華人民共和國固體廢物環境污染防治法（2020 修訂）》的正式施行，全國各地其它省市也相繼開始實施垃圾分類。

   濕垃圾“破袋投放”減碳效果顯著

   與其它城市相比，上海市垃圾分類最顯著的特點是前端投放采用的是“破袋投放”，而不是“袋裝化投放”。也就是說，在投放濕垃圾的時候，需要居民打開垃圾袋，只將濕垃圾投放進濕垃圾收集桶，包裝用的塑料袋則須投放到干垃圾收集桶。而“袋裝化投放”則需在末端的濕垃圾資源化工廠通過破碎分選等機械預處理方式后破袋，釋放出袋內的濕垃圾，再進入后續的生物處理單元。“破袋投放”需要在投放環節居民更多的配合和相應的更精細化的管理措施。因此，濕垃圾的“破袋投放”在實施初期有不少爭議。但是，三年來上海市民們的實踐效果表明，上海的垃圾分類模式在分類質量、減碳效果和新污染物控制等方面均表現突出。

   （1）垃圾源分類質量高，濕垃圾中的雜物含量大幅降低，為后續濕垃圾資源化利用提供了良好的物料條件

   2018 年以前，運至濕垃圾資源化利用末端處理廠的濕垃圾進廠物料中，雜物含量高達 20%-35%，其中含有大量的塑料袋，導致處理廠的預處理工序復雜，需要大量的不同類型的預處理設備，分離出來的雜物量多，需要焚燒或填埋處置，其中的廢棄塑料袋經分揀后還需要壓縮打包。由于預處理設備的分離效率有限，仍會有不少雜物進入后續生物轉化單元，影響生物轉化單元設備和生產線的穩定運行。例如：重雜質物質的沉積、輕雜質物質的漂浮、纖維狀物質纏繞傳動設備等。而且預處理線越長，預處理過程中的生物有機質損失量越多，減少了進入后續生物轉化單元能轉化為沼氣的有機物量，顯著降低了沼氣產率，以及相應的經濟、環境和減碳效益。

   “破袋投放”有利于監督員或攝像頭人工智能監督濕垃圾分類質量，實現從源頭減少濕垃圾中的雜物含量。目前，運至老港的濕垃圾中的雜物含量僅為3%-8%，這意味著單位質量濕垃圾含有更多的生物有機質，還可以降低預處理環節的工藝要求、提高生物轉化單元效能，從而產生更多的沼氣，獲得更高的經濟、環境和減碳效益。

   （2）垃圾分類促進生活垃圾處理系統顯著減碳

   為了探明垃圾分類政策對垃圾處理過程碳排放的影響，我們采用生命周期評估和蒙特卡洛分析方法，分析計算了上海市生活垃圾源分類前后的垃圾處理系統碳排放狀況。結果顯示，在垃圾分類前，每噸垃圾碳排放量為 21.0~319 千克二氧化碳當量，其中的原生垃圾衛生填埋過程是主要貢獻；而垃圾經分類后，每噸垃圾的碳排放量降為-139~203 千克二氧化碳當量，焚燒發電和衛生填埋過程的貢獻相當。因此，從總體上看，垃圾分類有助于減少垃圾處理系統的碳排放。從技術上看，焚燒發電技術的碳排放水平遠低于衛生填埋過程，且目前的焚燒發電碳排放水平較 10 年前也降低了 90%以上；另外，厭氧消化（充分利用各類二次產物）和可回收物回收（需要從碳排放核算角度建立方法和臺賬制度）具有很大的減排潛力，具有將整個垃圾處理系統的總碳排放量降低為負值的潛力，即實現垃圾處理過程的碳中和甚至是碳消除。

   （3）垃圾分類有利于控制微塑料等新污染物

   2022 年 5 月，國務院辦公廳印發了《新污染物治理行動方案》，微塑料首次被國家列為新污染物。我們研究比較了濕垃圾“破袋投放”和“袋裝化投放”區域的多處廚余垃圾厭氧消化廠的處理產物（具體包括：穩定后消化液、脫水沼渣和沼液）的微塑料污染狀況。結果發現，濕垃圾“袋裝化投放”地區家庭廚余垃圾厭氧消化液中的碎、微塑料豐度達 3298±548 個/kg；而濕垃圾“破袋投放”地區家庭廚余垃圾厭氧消化液中的碎、微塑料豐度僅為 415±44 個/kg，兩者相差一個數量級。另外，濕垃圾“袋裝化投放”地區家庭廚余垃圾厭氧發酵沼渣中微塑料的豐度也顯著高于濕垃圾“破袋投放”地區。而且，濕垃圾“破袋投放”地區的生物處理產物中聚乙烯和聚丙烯微塑料的豐度顯著低于濕垃圾“袋裝化投放”地區，眾所周知，這兩種塑料主要應用于包裝材料。此外，濕垃圾“破袋投放”地區生物處理產物中纖維狀微塑料的比例也明顯更低。

   我們的研究同樣發現，施行垃圾分類地區生活垃圾焚燒發電廠的爐渣中，微塑料豐度明顯低于未施行垃圾分類地區，推測這可能是由于干垃圾熱值高于未分類的混合收集垃圾，燃燒更充分，導致焚燒爐渣中較少的微塑料殘留。

   結論與建議

   以上分析說明，垃圾分類是生活垃圾處理系統低碳轉型的重要契機。

   從動態發展的視角看，上海市生活垃圾處理系統經歷了從混合收集生活垃圾填埋為主到混合收集生活垃圾焚燒為主，再到垃圾分類后干濕垃圾分類處理和資源化利用（濕垃圾厭氧生物處理，干垃圾焚燒發電），以及垃圾處理和可回收物回收兩網融合的演變；期間，每一種處理處置技術也同時在發生著技術升級迭代。例如，填埋氣體的收集利用、焚燒發電效率提高、沼氣利用方式升級等。每一次模式轉變與技術升級迭代都明顯影響了上海市垃圾處理系統的碳排放水平。

   從系統全局看，生活垃圾從投放、收集、中轉、運輸、資源利用、處理、處置、多網協同等所有環節都會影響垃圾處理系統的碳排放水平。為了完成上海市生活垃圾處理系統的低碳轉型，確定最優的物流模式和各個處理環節的最小碳排放，同時，還要考慮協同推進降碳和減污，降低宏量污染物和新污染物的環境影響，推動綠色低碳發展。

   通過建設上海市生活垃圾全程分類體系的碳指標，科學確定上海市生活垃圾領域的碳達峰和碳中和時間點，合理規劃未來減碳路徑，對于上海這樣一座具有重要國際影響和定位的大都市高水平地實現“雙碳”目標至關重要。

   來源：“雙碳觀察”公眾號