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垃圾分類的普及與物資再生行業的新方向
——城市固廢分選及資源化

2024-01-18 07:34常新杰魏思凱李金誠
中國資源綜合利用 2023年12期
關鍵詞:收運挪威資源化

常新杰,魏思凱,李金誠

(1.陶朗循環經濟研究院,北京 100013;2.科茂化學回收研究院,合肥 230011)

作為循環經濟的重要組成部分,城市固廢的資源化[1]備受關注。為了實現垃圾分類與物資再生,日本探索出精細化垃圾分類模式,而挪威采用簡單分類+自動化分選+資源化模式。業內存在日本模式和挪威模式兩種發展模式的討論,經對比研究,挪威模式與中國國情更匹配。

1 日本模式與挪威模式對比

1.1 日本模式——精細化垃圾分類

日本模式起源于20世紀50年代,經過長期發展,日本逐步形成以可燃垃圾、不可燃垃圾、資源類垃圾、大件垃圾、電子廢棄物等為代表的精細化分類模式。其對資源類垃圾有非常細致的小類劃分和極致的分類投放要求。例如,玻璃瓶需要清洗干凈,有塑料瓶蓋的話需要拆掉分別投放;牛奶盒需要清洗干凈后剪開;塑料瓶的瓶身、瓶蓋和標簽需要分離,瓶身需要洗干凈后壓扁,再分別投放。這形成十幾種分類投放及單獨收運的復雜體系,個別地方甚至高達51 類細分。

將如此復雜的分類規則宣傳到家喻戶曉并予以監督,實施難度極大。日本政府花費大量的人力、物力和財力,經過幾十年宣傳教育,才取得現在的成果。居民需要按當地要求將每種細分垃圾單獨裝袋,并按規定時間放在指定地點,以便收運。這意味著每位居民都要投入大量時間和精力,消耗巨大的社會成本,還無法保證100%的人參與,更無法保證參與的人100%準確分類及投放。另外,幾乎每個細分小類都有配套的單獨收集轉運、資源化再生或末端處置系統,這意味大量的物流與加工處理投入,大幅增加系統總成本。

然而,即便做到極致的精細分類,日本整體生活垃圾回收利用率只有20%左右。主要原因是其垃圾管理體系過于依賴焚燒處理,餐廚垃圾等有機廢棄物也被劃分為可燃垃圾。過去幾十年中,日本建設大量垃圾焚燒發電廠,形成龐大的既得利益集團,不僅贏得巨額政府補貼,也在一定程度上“綁架”政府,使焚燒處置成為實施上的優先選擇,阻礙資源化和循環利用的發展。在大部分地區,精細化分類收運的資源類垃圾最終還是被焚燒處置,造成巨大的資源浪費。

1.2 挪威模式——簡單分類+自動化分選+資源化

挪威模式發起于挪威的7 個城市聯盟,它們共同出資組建RoAF 公司(Romerike Avfallsforedling IKS),以統籌管理該地區垃圾分類、分選及資源化。2008年,歐盟頒布《廢棄物管理框架指令》,設定“生活垃圾回收利用率要在2025年達到55%并在2035年達到65%”的目標。RoAF 公司服務的地區生活垃圾回收利用率自21世紀初達到40%左右后,難以再突破。

為滿足歐盟要求,RoAF 公司經多方調研和論證,決定改變生活垃圾投放、分選及資源化管理模式。首先,在前端取消原有的塑料類垃圾袋/桶,居民不再需要單獨裝袋投放塑料垃圾,而是將其與其他干垃圾混合投放;其次,投放后的生活垃圾被統一收運到混合垃圾分選廠,用全自動化分選線從垃圾中細分出兩類金屬、多種塑料、兩類紙等可回收物,分別打包出售給下游的資源化企業。挪威模式的垃圾分類、分選及資源化如圖1所示。

圖1 挪威模式的垃圾分類、分選及資源化

2014年,該地區提前達成歐盟設定的目標。這里的成功帶動挪威其他地區,乃至瑞典、荷蘭、丹麥、奧地利、德國等國家的政府與垃圾管理企業積極跟進,紛紛投建生活垃圾焚燒前分選中心。對分選中心的投入為市場帶來大量再生資源原料增量,激發對資源化利用再生工廠的投資,從而形成良性循環。歐洲焚燒前分選帶來的垃圾管理模式變化如圖2所示。

圖2 歐洲焚燒前分選帶來的垃圾管理模式變化

2 挪威模式對我國垃圾管理的借鑒作用

挪威模式在前端分類環節與我國現行垃圾管理模式具有相似性,在收運、分選、再生環節具有很高的借鑒價值和可復制性,能夠在基本不額外增加民眾負擔和政府資源投入的情況下大幅提升垃圾回收利用率,促進兩網融合、循環經濟和雙碳目標達成。

2.1 分類環節與我國有相似性

挪威模式的分類環節與我國當前的生活垃圾四分類模式有一定相似性,皆為前端適度的分類投放。我國分類方式為可回收物+其他垃圾+有機垃圾+有害垃圾;挪威模式則是可回收物(飲料瓶罐+可回收紙+一次性玻璃、金屬)+混合干垃圾+有機垃圾,可以看成是在四分類基礎上對高值可回收物(如可回收塑料、紙)、低值可回收物(如一次性玻璃)進行單獨分類收集,并分別進行有針對性的分選及資源化。

2.2 收運、分選和再生環節與我國不同,但具有很高借鑒價值

挪威模式采用“干垃圾混合收運+自動化分選+資源化”的方式,基本不額外增加民眾負擔和政府資源投入,對我國有很高的借鑒價值。過去,挪威的塑料垃圾與其他垃圾需要通過兩個不同的垃圾袋/桶進行分類投放,但錯投、誤投無法完全杜絕,塑料垃圾桶內會有其他垃圾,其他垃圾桶內也會有塑料垃圾。合并兩類垃圾桶并對混合干垃圾進行集中式分選后,以塑料為代表的可回收物的回收總量得到明顯提升,并且自動化分選出料具有較高純度,在資源回收市場被認為是高品質原料,因而銷售情況更好,更利于高值化再生。

3 城市固廢分選及資源化在我國的發展前景

3.1 分選及資源化在固廢減量化和資源化過程中起核心樞紐作用

縱觀資源再生行業,為得到高質量再生產品,進料環節需要滿足單一材質(高純度、少雜質)要求。我國生活垃圾往往是不同材質的混合物,僅廢塑料就包含數種組分,所以分選就成為資源化必不可少且最為關鍵的前置環節[2]。只有通過分選得到高純度的單一材質物料,才有可能為再生加工環節提供合適進料,從而生產出優質再生料用于新產品生產,實現高價值資源化。

3.2 中國城市固廢體量龐大,分選及資源化利用潛力大

中國生活垃圾各組分比例如表1所示。就增量而言,數據顯示,我國人均每天產生生活垃圾1.1 kg 左右,由此可得,全國每年產生生活垃圾5.5億~6.0億t,其中廢塑料占比約為7 000 萬t。經測算,約2 億t生活垃圾可通過分選及資源化被回收,回收價值為3 000 億元左右;塑料可回收5 500 萬~6 000 萬t,回收價值超過2 000 億元。就存量而言,在垃圾填埋場中,餐廚垃圾、紙類、木材等會自然降解;塑料和織物自然降解需要數百年甚至更長時間,近似于完全保留,但要視填埋時長折損其回收價值;玻璃和金屬則會留存下來。測算發現,垃圾填埋場中的低值塑料、織物、玻璃和金屬存量約為6 億t,其中4 億~5 億t可通過分選及資源化被回收,回收價值為1.5 萬億左右;塑料可回收3 億t 左右,絕大部分可采用化學回收法,回收價值在1 萬億元以上。

表1 我國城市生活垃圾組分構成

3.3 分選及資源化是碳中和時代固廢環衛企業的第二增長曲線

3.3.1 分選及資源化助力實現逐步提升的循環經濟和無廢城市發展目標

近年來,國家多部委陸續發布政策文件,垃圾回收利用率目標不斷提高,無廢城市名錄不斷擴充、要求不斷提升,現行的垃圾管理體系較難保證其實現。很多城市垃圾管理工作集中在前端分類投放設施和公共教育上,后端資源化環節缺乏系統性有效投入,導致很多可回收物實際上面臨被焚燒或填埋的局面。因此,其他垃圾/干垃圾的焚燒/填埋前分選是近幾年潛力極大的解決方案,有望在數年內將我國垃圾回收利用率至少提升20 個百分點。

3.3.2 分選及資源化憑借卓越的減碳效應將成為碳中和時代垃圾管理的核心路徑

當前生活垃圾四分類中,其他垃圾中混有相當一部分技術上可回收的原料,如塑料(外賣餐盒、飲料杯、生鮮盒、塑料袋、包裝膜等)、紙及紙基包裝(牛奶盒、紙杯、紙碗等)。這部分目前混在其他垃圾中收運后被焚燒或填埋,造成材料資源浪費,也導致大量碳排放。干垃圾分選/焚燒前分選可使塑料、紙等可回收物免于被焚燒,預計每年可減少碳排放1 億t 以上。

3.3.3 分選及資源化將推動中國再生資源加工行業重生并迎來新的發展

自洋垃圾禁令實施后,我國再生資源加工企業普遍面臨巨大原料缺口,也在一定程度上限制新興再生企業發展,例如,化學回收逐漸成為解決塑料污染和推動材料領域低碳循環轉型的新方案,多地在建或籌建工廠,僅浙江科茂環境科技有限公司在建工廠未來三年內就有70 萬~100 萬t 原料需求,生活垃圾中的低值廢塑料是化學回收的最佳原料來源,而當前大部分都被焚燒處置。分選中心可將具備回收價值的物料挑出,向再生資源加工企業提供體量和品質穩定的原料,有利于物資再生行業的可持續發展。

4 結論

在分選及資源化領域,中國很有可能成為全球最大的市場。中國擁有14 億人口和全球最多的大城市,且城市人口密集度高,擁有全球最大的垃圾體量和集中度。比如,低值塑料垃圾可以看作是一個年產3 000 萬t 以上的原油礦藏,相當于中國原油年產量的1/7。中國政府擁有強大的行動力,隨著垃圾分類、無廢城市、循環經濟政策和越來越明確的垃圾資源化目標的提出,過去不被分出來的垃圾逐漸可以更低成本、更高效率地從垃圾中分出來。中國的分選及資源化各個單項技術都比較成熟,個別領域擁有世界前沿的技術。由于政策有待完善,短期內行業發展速度或許不快,但具備大規??焖侔l展的良好基礎。保護環境和節約資源是我國的基本國策,循環經濟和碳中和也是我國的遠景規劃,近年來國家格外重視,因為這不僅關乎碧水藍天,還影響國家能源資源安全、國家命運和國際地位。分選及資源化是固廢領域實現上述目標的最佳方案,勢在必行。

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