垃圾分类一石二鸟，上海模式的减碳降污成果显著

《上海市生活垃圾管理条例》（下称《管理条例》）于2019年1月31日开始正式实施，至今已满5年。在《管理条例》实施以后，上海居民生活垃圾强制分类规定取得了较大的成功。来自于上海大学的钱光人课题组对上海城市生活垃圾管理的总体现状和面临的挑战进行了研究 [1] 。他们跟踪了城市生活垃圾的分类效率、分类后的垃圾的物理化学特性及垃圾处理系统产生的碳排放量及飞灰、炉渣的重金属浓度变化。 研究发现，近 83.62% 的生活厨余垃圾得到了有效分类，纯度高达 99.50% ，而其它垃圾的低热值比往年提高了 96.4% 。 通过有效的垃圾分类，分类处理的净碳排放量降至每吨垃圾排放 0.11 吨碳当量。 然而，在现行《管理条例》实施形成的生活垃圾处置体系下，仍然有不少需要改进的地方，如炉渣中的金属回收率较低，飞灰中氯含量较高。在经过了研究分析后，作者认为，上海市的垃圾分类政策执行后有显著的成效，但可持续的废物管理系统仍面临进一步的挑战。

在实施了《管理条例》后，上海市产生的城市生活垃圾有哪些变化？

作者通过提取上海环境卫生工程设计院有限公司及其内部期刊《废物科学与技术》的数据，总结了上海市 2019 年 1 月至 2020 年 6 月的分类垃圾数量和理化特性（图1、2）。可以发现，实施了《管理条例》后，上海市的厨余垃圾、其它垃圾、可回收垃圾、有害垃圾的日均产生量都发生了显著变化。在一年的时间里，厨余垃圾、可回收垃圾、 有害垃圾 的日均生成量显著增加，增长率分别为 38.59% 、 70.34% 和 1122.22% 。而 其它垃圾 产生量则下降了 20.10% ， 说明需要分类的垃圾没有混入其它垃圾，而是有序地放入了相应的垃圾箱。

图1.上海市厨余垃圾、其他垃圾、可回收垃圾量在实施《管理条例》的变化

图2.上海市有害垃圾垃圾量在实施《管理条例》的变化

垃圾分类得到较好执行情况下，碳排放变化如何？

自2019年7月起，上海垃圾分类新规率先将传统的混合焚烧(情景A)改为分类处理(情景B)。作者采用生命周期评价方法对新垃圾分类规则下两种典型垃圾处理情景下的碳排放进行了评价。本文使用的碳排放评估方法，将二氧化碳、甲烷和氮氧化物转化为统一形式的碳当量(CE)。在两种处置方案下(情景A，在实施新规则之前;和情景B，实施新规则后)的碳当量如图3。

图3.处置城市生活垃圾的碳排放量在实施《管理条例》前后的变化

在情景 A 中，混合废物处理过程中的碳排放总量为 每天 5778.96 吨。混合垃圾焚烧发电代替燃料产生大量碳减排 ( 每天 减少 1549.44 吨 ) ， 每天 净碳排放量为 4229.52 吨 ( 每吨垃圾排放 0.16 吨碳当量 ) 。情景 B 的总碳排放量 ( 每天 5454.42 吨 ) 略低于情景 A ，净碳排放量下降至 每天 2749.94 吨 ( 每吨垃圾排放 0.11 吨碳当量 ) 。 显然，由于残余废物的低位热值和好氧消化产品的固碳量更高，在强制废物分类规则下，分类处理模式提供了更多的能量回收及有机产品回收。

造成这个结果的主要原因是，情景B下有较多的通过资源循环形成的碳减排途径并行，各途径的减排能力与情景A的对比如图4。情景B可以帮助减少垃圾处理系统的生命周期碳排放。 因此，新型生活垃圾分类系统分离处理对于碳减排更为有效。

图4.城市生活垃圾处置的碳减排途径及减排量在实施《管理条例》前后的变化

垃圾分类后焚烧产物的变化

在对上海市垃圾分类前后碳排放量变化进行研究分析的同时，作者通过跟踪上海当地两家垃圾焚烧发电厂产生的城市生活垃圾飞灰的成分变化，评估了新的垃圾分类规则对剩余垃圾焚烧产生的二次垃圾的影响（图5、6）。

图5.垃圾焚烧厂A飞灰重金属浓度在实施《管理条例》前后的变化

图6.垃圾焚烧厂B飞灰重金属浓度 在 实施 《管理条例》前后的变化

新的垃圾分类规则生效后，两家垃圾焚烧厂飞灰中的铅、铜和镍的质量百分比下降了一半以上。铅在垃圾焚烧厂B中下降幅度最大，下降比例超过80%， 而氯化物的含量上升幅度较大，接近一倍。作者认为，飞灰中氯化物的显著增加可能与残废中塑料的比例较高密切相关。如果粉煤灰作为建筑材料的部分替代品被回收利用，这可能会导致严重的障碍，因为水泥中的氯含量应低至 0.06% 。因此，飞灰中的氯化物是新垃圾分类政策的主要挑战。

上海城市生活垃圾焚烧炉渣的特征也发生了显著变化，其中重金属含量变化尤为明显。如图7所示，铁的百分比从 41.36±2.15g/kg 下降到 14.53±1.29g/kg ，说明可回收垃圾的分类效率得到了显著提高。炉渣中镉、铅、铜和锌的含量基本没有变化， 铬和镍的含量略有下降。

图7.垃圾焚烧厂炉渣重金属浓度 在 实施 《管理条例》前后的变化

在垃圾分类已经收获成效的基础上，仍有改进空间

目前，中国还没有一个适用于所有城市的生活垃圾分类体 系的标准模 式。上海强制性垃圾分类新规实施后的改进，对垃圾分类分类处理制度的完善具有指导意义。然而，上海模式在中国其他城市和地区的应用效果可能并不相同，因为上海的经济发展水平、文化教育水平、当地居民的态度和行为以及废物管理政策可能与其他城市存在显著差异。而且，垃圾分类对城市可持续管理的影响值得从不同的角度进行学术关注。

随着2019年7月1日《上海城市生活垃圾管理条例》的颁布，上海进入了一个新的垃圾分类时代。在开始执行《管理条例》的前后一年间，上海城市生活垃圾的成分和特征发生了显著变化。对于生活厨余垃圾，几乎 84% 的垃圾得到了有效分离，纯度已经达到 99.45% 。但从作者的在研究中仍然提出，想要在垃圾分类上取得但要想取得大规模成功，还需要在政策和技术上进一步突破。 需要进一步发展更精细的源分离系统和回收技术，因为大量废塑料等低价值固体废物混入残废中会放大焚烧残渣处理的环境风险。