合肥市城市生活垃圾精细化分类方案研究

洪 磊，王 磊，金 杰，邱国兴，吴 克

（合肥学院a.合肥环境工程研究院;b.生物食品与环境学院;c.安徽省固体废弃物能源化利用工程技术研究中心，合肥 230601）

2014 年，中共中央和国务院印发《生态文明体制改革总体方案》，首次提出要“加快建立垃圾强制分类制度”。[1]习近平总书记于2016年12月和2019年6月两次重要指示要“普遍推行垃圾分类制度”，强调实行垃圾分类要“加强科学管理、形成长效机制、推动习惯养成”[2]。2020年11月，住房城乡建设部等十二部委联合印发《关于进一步推进生活垃圾分类工作的若干意见》通知，明确提出到2025年“全国城市生活垃圾回收利用率达到35%以上”，强调要“加强分类指导，从各地实际出发，合理制定工作措施，坚持问题导向、目标导向、结果导向，有序推进生活垃圾分类工作，不搞‘一刀切’”[3]。2021 年5 月，国家发展改革委、住房城乡建设部两部委联合印发《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》，明确“到2025年底，全国城市生活垃圾资源化利用率达到60%左右”[4]。

全国多城市在政策引导和驱动下，全面推动实施垃圾分类。合肥市作为安徽省会城市、长三角副中心城市及综合性国家科学中心城市，是全国首批实施生活垃圾强制分类的46个重点城市之一。近年来合肥市通过政策激励、管理提效、设施规划运营等措施，垃圾分类工作成果相对显著，并于2021年提前实现生活垃圾回收利用率达到35%的目标。[5]垃圾分类现状调研显示，合肥与国内其他城市目前均采用“四分类”一刀切模式，都普遍存在源头分类不彻底、末端处置不健全等问题，对生活垃圾的处理方式过分强调减量化和无害化，轻视资源化，因此难以形成高效的、个性化的可持续发展模式。

本文基于对合肥市城市生活垃圾管理及分类长期调研结果，结合合肥市创新发展特色并借鉴国内外先进模式经验，从管理和技术两个维度着手，有效规避市民垃圾分类错误投放等问题，旨在探索因地制宜的城市生活垃圾分类新模式。

1 合肥市城市生活垃圾管理现状

合肥市国土面积11 445 km2，市辖区面积1 339 km2。截止2021 年底，全市常住人口946.5 万，其中城镇人口为795.4万人，占比84.04%，增速为1.76%。2021年，合肥市实现地区生产总值11 412.8亿元，比上一年度增长9.2%。在科技创新、产业立市等政策引导下，战略新兴产业对全市工业增长贡献率达71.6%。[6]

1.1 合肥市城市生活垃圾处理处置规模

合肥市2015 年至2020 年城市生活垃圾处理与处置情况[7]，如图1 所示。2015 年，全市城市生活垃圾已全部达到无害化处理，城市生活垃圾清运总量、处理总量及无害化处理总量完全持平，总体呈逐年递增趋势，年均增长8%左右。为了达到2017年试点强制分类后末端处理方式的要求，合肥市于2018 年和2019 年对末端处理资源进行了调配和整合，城市生活垃圾无害化处理能力出现小幅下降，2020 年，随着部分规划处理设施的建设和投产，城市生活垃圾无害化处理能力回升并增长显著。到2020 年年底，合肥市生活垃圾清运处理总量达到188.97 万t，日均超过5 170 t，无害化处理能力达7 478 t/d。

图1 合肥市城市生活垃圾处理与处置情况（2015-2020年）

1.2 合肥市城市生活垃圾处理能力

合肥市已于2021年4月全部封场域内垃圾填埋设施，实现了源头生活垃圾零填埋。至2021年底，全市已在处理前端建成居民区垃圾分类集中投放点4 311 座，已配置垃圾分类设施小区超过2 000 个，总体实现城区居民垃圾分类全覆盖；在中端，生活垃圾实行分类转运，其他垃圾和厨余垃圾由区级负责送入中转站，后由市级负责送入末端处理厂，餐厨垃圾实行公交化直运模式；在末端，建有餐厨和厨余垃圾处理项目3 座，总处理能力达到1 600 t/d；建有垃圾焚烧处理厂6 座，总体处理能力达9000 t/d；装修垃圾处理能力达600万t/d。根据《合肥市“十四五”城市管理发展规划》，计划到2025年，合肥市餐厨垃圾与厨余垃圾总处理能力将达到2 800 t/d，垃圾焚烧总处理能力达到9 500 t/d。[8]

2 合肥市居民生活垃圾组成与垃圾分类现状

2.1 垃圾成分分析

参照《城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T 3039-95）》及CJ/T 96-1999、GB/T 476-2001、CJ/T 104-1999、GB/T 214-2007、GB/T 212-2001、GB/T 213-2003、CJ/T 100-1999、CJ/T 101-1999 等标准，对合肥市蜀山区、包河区、瑶海区、庐阳区四个行政区域及高新区、新站区、经开区、政务区四个产业功能区域分别开展连续性混合采样及成分分析工作，采样分析频率为每月一次。

2015－2020 年的合肥市城市生活垃圾组成成分统计如图2所示。从图2看，合肥市主城区生活垃圾中厨余物含量最高，平均达到33.7%，其次分别为塑料、纸类、灰土、纺织物、玻璃、木竹、砖瓦陶瓷、金属和橡胶。各成分含量整体保持稳定，其中平均有机成分为78.8%、无机成分为21.2%。在不包括厨余物的有机成分中，纸类与塑料明显高于其他成分，回收利用潜力较高。

图2 2015-2020年合肥市城市生活垃圾成分

2.2 垃圾分类现状

为深入了解目前合肥市垃圾分类实施情况，课题组对合肥市庐阳区、瑶海区、包河区和蜀山区四个行政区垃圾“四分类”实施情况开展调研和采样分析。按照功能属性分别抽取商业楼盘小区、集中安置小区、集贸市场与商业广场各1个作为垃圾产生源，共计设置16个，具体点位分布见表1。采样时间为2021年全年，采样频率为每季度一次。

表1 合肥市城市生活垃圾分类现状调研采样点

采样数据分析结果如图3 所示。主城区各功能区域生活垃圾日产量全部呈现“厨余垃圾＞其他垃圾＞可回收物＞有害垃圾”的规律。其他垃圾的分类正确率处于较低水平，平均仅为63.9%。正确率最低的是商业广场，其近一半其他垃圾为错误投放。这反映出公众对“其他垃圾”的辨识存在混淆，倾向于“分不好或懒得分就直接投入其他垃圾桶”的普遍错误做法；同时，监管部门对其他垃圾也没有特别强制的收运要求，客观存在“好坏对错尽收”。这种现象一方面造成其他垃圾“分错成本”持续降低形成恶性循环，为其对应的焚烧发电等末端处理过程带来较大负担；另一方面存在大量可回收、可利用资源因错误投放，形成巨大浪费。

图3 各类采样点的垃圾“四分类”实施情况

合肥市可回收物的分类正确率适中，产量占比普遍不高。进入到清运环节的可回收物以商业广场产量占比最高。在主城区及集中安置小区，更容易受到人工收集售卖等行为影响，入桶量较低。单独从有害垃圾桶中收集情况来看，产量相对较少，但这并不意味着居民对有害垃圾有较为深刻的认知，而是其在较多情况下被误投。现场调研发现部分有害垃圾如未用完的油漆被随桶投入其他垃圾桶中。

2.2.1 其他垃圾误投情况及组分分析

针对其他垃圾分类正确率偏低的现象，进行进一步分析，以确定具体误投物质的类别及属性，从而判断其中是否存在更多的可回收及低值可回收资源。其它垃圾桶中误投情况如图4所示，其中投放正确的纯其他垃圾平均占比仅60.56%，非其他垃圾平均总占比达40.44%，种类主要为厨余垃圾（30.65%）、可回收物（5.99%）及少量废玻璃。根据调研访谈发现厨余垃圾误投该桶的原因主要为居民对垃圾分类执行力不够等；根据现场观察发现可回收物误投该桶的主要为某些较难辨别、较难手动分离、不方便冲洗的包装材料等；因废玻璃对“人工翻桶收集可回收物桶”的行为造成危险，居民甚至选择故意将其投入其他垃圾桶中。

图4 “其他垃圾”桶中的误投情况

对不包括误投部分的纯其他垃圾中资源组成进行分析如图5 所示，发现其他垃圾中除平均占比为55.53%的剩余其他垃圾（主要包括灰土、毛发、烟头、一次性用品等）及少量陶瓷类外，主要由塑料类（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS））、复合纸类（金属-纸复合物、纸塑复合物等）及纸类等低值可回收物组成，平均共占比达41.06%，以PE 和PP 相对居多，回收利用潜力和效益显著。

图5 纯其他垃圾的种类及其占比

2.2.2 可回收物组分分析

合肥市可回收物组成情况如图6 所示。按其平均占比依次由纸类（46.34%）、塑料类（27.97%）、织物类（12.93%）、金属类（9.31%）和少量玻璃类组成。各产生源可回收物清运总量与实际产量有较大差距，因居民普遍了解资源回收价值，部分居民主动自行囤积或“人工翻桶收集”投放点的纸类、塑料类、金属类可回收物，前往收购点售卖。

图6 可回收物种类及组分占比

可回收物中值得关注的是废玻璃类。目前只有商业广场区域将废玻璃类强制纳入可回收物体系，故其仅在商业广场中有所体现，多数废玻璃未得到有效收集。从商业广场废玻璃的组成上可以看出蓝色、茶色、绿色等杂色玻璃总量与无色玻璃的占比大致相同（图7）。在对废品收购点的访谈中了解到，到2022 年底，各废品收购点已不再单独收购玻璃类废弃物，主要因为收购量较少、无法承受废玻璃短期价格动荡的风险。此外，废玻璃密度和体积较大，集中收集占地成本高，人工搬运清洗处理风险高。废玻璃的收集处理规模越大成本越小且风险越小，但目前尚缺乏废玻璃类专有集中投放设备，在与其他可回收物混合收集后的分离过程中成本较高，故回收率低。

图7 商业广场中废玻璃的种类及组分

3 合肥市居民生活垃圾精细分类的可行性

3.1 国外典型国家发展情况

表2 表示德国、日本和美国三个典型国家的生活垃圾源头分类情况。可概括为两类：第一种为简单型模式，其特点是分类类别较少，一般为2～4类，以美国为代表。此模式主要依赖“源头简单分类，后端适度分选”理念，源头垃圾收集精细程度一般，只能在后端进行复杂的二次分选之后才可作为再生资源，整体处理处置成本较高。第二种为精细型模式，其特点是分类类别细致，一般在4 类以上，多者可达几十类，以德国、日本为代表。德国主要依赖“源头精细分类，后端精细分选”理念，精细程度较高，生活垃圾总回收利用率自2006 年后一直保持在70%左右，为全球最高，其中纸类及包装纸类达99%、有机垃圾达97%。[12]

表2 中、德、日、美四国城市生活垃圾源头分类情况

3.2 国内先行城市发展情况

厦门、北京、上海、广州、成都等多城市于近五年相继颁布实施了涉及可回收物/低值可回收物的相关指导目录，一方面明确了低附加值可回收物的回收方式，另一方面规范了不宜列入可回收物的废弃物名录。厦门专门设置了玻璃陶瓷回收桶，并在2022 年6 月建设了全国首个低值可回收物分拣中心，日分拣量50 t[13,14]。上海市于2022 年10 月启动试点了第一个以大规模连锁餐饮企业为主体的回收利用合作项目，实现餐厨垃圾及各类低值可回收物按照规范化收运和处置，形成闭环管理体系。[15]

对国内各城市具体措施的调研结果显示，提升资源回收利用率的着力点主要集中在“可回收物应分尽分”以及“其他垃圾中低值可回收物应收尽收”两点，采取的主要措施有政策引导、规范市场及便民服务等，把居民的“垃圾精细分类行为习惯”与“资源回收价值经济反馈”并轨发展[16]。同时，国内城市面临的共同挑战主要有：(1)可回收物回收体系建设不完善、渠道不畅通、缺乏便利性，居民积极性不高。(2)地方政策中针对企业开展低值可回收物收运、再生等经营行为，缺乏实质性鼓励措施。(3)政策引导往往重技术、轻管理，公共投资的绝大部分用于后端处置，对源头精细分类设备设计和投放、人员聘用和培训投入不足。

3.3 合肥市实施精细化分类的经济价值分析

2020年，合肥市垃圾清运量188.97万（t实际产生量高于清运量），其他垃圾产量平均占比为30.54%，除去误投后的纯其他垃圾平均占比60.56%，可计算其他垃圾中部分低值可回收物的理论产量及价值。其他垃圾中纸类、复合纸类及各种塑料废弃物三大类7 种低值可回收物资源的产量与价值，如表3所示。计算结果显示，合肥市的7 种资源理论回收价值总计约为10.8 亿元，约相当于一座1 500 t/d 规模垃圾焚烧发电厂的总投资额。[17]考虑到城市生活垃圾产量逐年快速增长的因素，加之被误投其他垃圾中被焚烧处置的可回收物价值，合肥市实施更精细化分类的经济价值潜力巨大。

表3 2020年合肥市其他垃圾中部分低值可回收物的理论产量及价值

3.4 合肥市城市生活垃圾精细化分类方案选择

国内外关于垃圾分类模式的相关研究和实践，证明了精细化分类在提升资源回收利用率和资源回收效益等方面的积极贡献，但也存在居民接受度低、习惯养成周期长等不利因素。现阶段，生活垃圾源头四分类模式已无法真正满足终端的资源再生需要。合肥市作为国内经济规模、人口水平及科技创新能力均发展较快的典型城市，有必要以提高回收利用率为导向，避免“一刀切”做法，因地制宜地探索出适合城市自身发展的生活垃圾精细化分类模式。

3.4.1 确定精细化分类的实施环节

生活垃圾分类本质就是追求精细化，可理解为“提纯+除杂”，相对于粗放式的垃圾分类模式而言，以更精准、更详细的规定或标准将生活垃圾分类收集、投放和转运，可成为价值更高的公共资源。现行的“四分类”，即“四元一级”方案，仅可算作初步分类。理论上，类别划分越精细，减量化和资源化的效果越好。[18]垃圾生命周期中，投放、收集、运输和处理四个环节，通常都具有实施精细分类的可行性，但在收集、运输和处理环节实施精细分类，对技术设备、运行机制及经济成本要求明显更高，且容易引起次生污染，故在投放环节的源头端进行精细分类是最佳选择。

3.4.2 确定精细化分类的垃圾种类

合肥市厨余垃圾主要以肥料化、饲料化及能源化处理方式为主[19]，对进场的分离纯度有严格要求，加之湿垃圾难以有效进行再精细分类，研究认为源头端保证厨余垃圾分类纯度的意义更大。有害垃圾仅占生活垃圾清运总量的0.58%，且种类主要集中在废电池和灯管两类，研究认为对其精细分类意义不大，因此厨余垃圾和有害垃圾不适于精细分类。

可回收物可进一步细分，通常理解为“玻、金、塑、纸、衣”五个类别桶进行初步分选，节省后期成本，提高单独每类可回收物的经济和资源价值，并有效提升整体资源回收利用率。结合国内先行城市的有效做法及合肥市低值可回收物经济价值分析结论，研究认为合肥市有必要将其他垃圾中的低值可回收物及原属于可回收物的纸类、玻璃类和织物类分离出来，目的在于将容易混入其他垃圾的、难以得到有效回收处理的、需规模化回收和集中处理才能够获得循环使用价值的资源进行划分和收集。因此，通过低值可回收物与可回收物重组构成新的可回收物分类投放体系，可在源头充分实现“高低值可回收物应收尽收”。从减量化、资源化角度，如此便可使可回收物增多而其他垃圾减少，大幅降低焚烧厂处理负担的同时，低值可回收物进入回收系统可得到充分再生利用，大幅提升合肥市生活垃圾资源回收利用率。

4 合肥市城市生活垃圾精细化分类方案建议

图8表示，在“四元一级”A模式（即“四分法”）基础上实施精细化的“四元二级”分类模式，可简单理解为将其他垃圾和可回收物进行重新整合形成“四元二级”十一分类B 模式。B 模式相较“四元一级”模式，一次性增加7个种类垃圾桶的投入成本过高，且过于单一化的可回收类别并不能适应日益复合化的废弃材料投放需求，居民对例如复合包装等材料进行自行拆解的意愿不高；同理，居民对部分沾有食品、饮料等有机成分的包装材料进行自行清洁的意愿也不高，其投入收集频率较低的玻璃、金属或塑料桶类中，存放时间较长，容易形成次生污染。此外，对于废玻璃类进行无差别收集，后续脱色加工成本高，不利于本就利润不高的玻璃回收利用产业发展。[20]

图8 “四元一级”模式、“四元二级”十一分类模式及“四元二级”七分类模式

因此，针对B模式的缺点，结合德国包装废物单独投放收集模式的有效借鉴，可提出以下适用于合肥市城市生活垃圾精细化分类的“四元二级”7分类C模式（图8）方案建议：

（1）将金属、塑料及全部轻质包装物合并后单独设桶。该桶名称一目了然，更易于居民对其投放物的认知，避免以包装物为主的低值可回收物再被误投；三类废弃物混合，对于资源回收企业进行后续识别、分离、拆解的自动化设备技术条件要求和处理成本均不高；将金属类和塑料类的高回收价值与企业针对轻质包装物分离处理设备的投入进行捆绑，可有效减少政府投资负担。此外，该桶中废弃物密度低、体积大、易回收、去向单一，因此收运频率较高，可有效避免包装残留有机物等造成的次生污染。

（2）将废玻璃类单独设桶。桶口分别设计“无色玻璃”和“杂色玻璃”两个投放孔，桶内相应设计挡板形成两个单独封闭的存储空间，桶腔内设置硬体层板及硬底板，方便投放过程中对玻璃瓶体进行破碎，可有效提高收运效率、节约成本。

（3）将织物类与纸类单独设桶，相关投放要求可参见现行可回收物投放标准。

（4）对应本模式，颁布《合肥市低值可回收物指导目录》。

5 结论

合肥市城市和人口规模发展迅速，城市生活垃圾产量增速快，近几年相适应的无害化处理能力已有保障。通过调研和采样分析发现合肥市城市生活垃圾中回收利用资源潜力显著，但其在现行垃圾“四分类”标准下并不能获得充分发掘。在此基础上，借鉴国外和国内的成功经验，以提升资源回收利用率为主要目标，研究探索出的合肥市城市生活垃圾精细化“四元二级”七分类模式，符合政策方向，从技术上可有效解决目前存在的“其他垃圾误投、可回收物难投”等现实问题，从产业角度便于简化收运与处理过程、提高处理效率及节约成本，从政府投资角度可转嫁终端回收处理设施的相关投入，从资源角度可高效挖掘低值可回收物和可回收物的资源回收利用效益，从环保角度可避免居民区投放点内包装物垃圾的次生污染。因此，“四元二级”七分类模式可作为具有合肥特色的方案获得进一步论证、实施和推广。