城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系的構(gòu)建及應(yīng)用前景

劉玉升，宋洪濤，方潔

城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系的構(gòu)建及應(yīng)用前景

劉玉升1，宋洪濤2，方潔3

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，山東泰安271018；2.泰安市環(huán)境衛(wèi)生管理處，山東泰安271000；3.濟(jì)南市環(huán)境衛(wèi)生管理處，山東濟(jì)南250000）

城市生活垃圾的精細(xì)分類是高效高值化垃圾處理的基礎(chǔ)和前提，城市生活垃圾處理的關(guān)鍵在于阻遏垃圾混合和如何充分利用濕垃圾。城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系，即首先將垃圾分為3種類型：干垃圾、濕垃圾和特種垃圾；然后再分別進(jìn)行二次單一化精細(xì)分類。源頭分類阻遏了垃圾進(jìn)入混合狀態(tài)；對(duì)有機(jī)垃圾則通過物理破碎、微生物混合發(fā)酵預(yù)處理、環(huán)境昆蟲過腹轉(zhuǎn)化的“三位一體處理技術(shù)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)資源化利用。城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系是一個(gè)簡化垃圾分類體系，改變了“可回收”與“不可回收”垃圾難以快捷界定的難題。

垃圾分類；干垃圾；濕垃圾；特種垃圾；資源化

隨著世界各國和我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，不同規(guī)模的城市數(shù)量和城鎮(zhèn)人口急劇增加，特別是我國推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展，導(dǎo)致城市生活垃圾污染問題日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，全世界城市生活垃圾年產(chǎn)生量增長速度高達(dá)8.42%，而我國則高達(dá)10%以上。如何解決城市生活垃圾難題成為人類共同關(guān)注的環(huán)境問題之一。

垃圾分類是指按一定規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)將垃圾分類儲(chǔ)存、分類投放、分類搬運(yùn)、分類利用或處理，從而將垃圾轉(zhuǎn)變成公共資源的一系列活動(dòng)的總稱。垃圾分類的目的是提高垃圾的資源價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，力爭物盡其用，垃圾的單一化精細(xì)分類是高效高值資源化利用及尾料處理的基礎(chǔ)和前提。城市生活垃圾處理的關(guān)鍵在于阻遏垃圾混合和高效高值化利用濕垃圾（有機(jī)垃圾）。綜合分析歸納各國不同城市對(duì)生活垃圾分類的技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大致都是根據(jù)垃圾的成分構(gòu)成、產(chǎn)生量，結(jié)合本地垃圾的資源利用和處理方式進(jìn)行分類[1]。在垃圾管理水平高、處理效率高的地區(qū)，一般采取衛(wèi)生填埋、高溫焚燒、有機(jī)堆肥等方式加以處理，而絕大多數(shù)垃圾則常常被露天堆放或簡易填埋，導(dǎo)致對(duì)空氣、土壤和水體的污染。各種固體廢棄物混則為垃圾，分則為資源，分類產(chǎn)生價(jià)值，廢物變成資源[2]。垃圾分類是一項(xiàng)長期的社會(huì)工程，有人類的生活，就會(huì)有垃圾的產(chǎn)生，垃圾分類處理就會(huì)伴隨這個(gè)過程，人人都是垃圾的產(chǎn)生者，人人都是垃圾的受害者。垃圾分類需要源頭分類、過程分類和末端分類密切結(jié)合，全程完整的垃圾分類回收處理體系是垃圾得到合理回收、利用、處置的前提。通過垃圾分類，最大限度地實(shí)現(xiàn)垃圾資源化利用，減少垃圾尾料的終端處置量，改善生存環(huán)境質(zhì)量，是當(dāng)前世界各國共同關(guān)注的迫切問題之一。

近年來，我國推進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展，垃圾處理問題也越來越引起社會(huì)各界的關(guān)注，為進(jìn)一步提高城市的環(huán)境水平和更好地節(jié)約資源，必須做好垃圾分類工作。雖然我國政府自2000年即提倡垃圾分類收集，但成效甚微，徘徊不前，因此應(yīng)該反思一貫采取的垃圾分類方式方法是否科學(xué)合理、便于操作。文中提出城市生活垃圾的“三元二級(jí)分類體系”，討論并分析其利用前景。

1 城市生活垃圾產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)及其危害

1.1 城市生活垃圾產(chǎn)生的原因

人類在生產(chǎn)和生活過程中，不能對(duì)原料進(jìn)行全利用，必然會(huì)產(chǎn)生一定量的廢棄物。最初人類是靠遷徙遠(yuǎn)離垃圾而使人類與垃圾分離；人類定居以后，則必須將垃圾搬運(yùn)實(shí)現(xiàn)人類與垃圾分離。人類社會(huì)發(fā)展到一定階段，出現(xiàn)了城市。城市是以非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和非農(nóng)業(yè)人口集聚形成的較大居民點(diǎn)（包括按國家行政建制設(shè)立的市、鎮(zhèn)），是一個(gè)具有相當(dāng)大的面積和相當(dāng)高的人口密度的地域共同體，是生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的復(fù)雜系統(tǒng)。城市的出現(xiàn)，是人類走向成熟和文明的標(biāo)志，也是人類群居生活的高級(jí)形式。城市環(huán)境中高密度的人口生活、高強(qiáng)度的工業(yè)生產(chǎn)、高效率的商業(yè)運(yùn)行，導(dǎo)致海量垃圾的產(chǎn)生。

城市生活垃圾的產(chǎn)生及危害的形成，既有客觀因素，如城鎮(zhèn)化發(fā)展過快、污染源復(fù)雜、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上等；也有主觀因素，如觀念落后，自覺性差，技術(shù)創(chuàng)新少；還有政府管理水平低、職能不到位，如制度不完善、公益性經(jīng)費(fèi)投入不足等原因。（1）快速城鎮(zhèn)化。我國30多年趕超了發(fā)達(dá)國家200多年的成就，導(dǎo)致人口快速、過度集中，城市生活垃圾產(chǎn)生量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出處理能力。（2）污染源復(fù)雜。包括工業(yè)污染源（廢水、廢氣、廢渣）、交通運(yùn)輸污染源（汽車尾氣、運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵）和生活污染源（煤渣、廢紙、廢料等），而生活垃圾污染源對(duì)城市社區(qū)小巷環(huán)境衛(wèi)生的影響極大。（3）市容環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。（4）人們普遍缺乏垃圾分類的相關(guān)常識(shí)和垃圾分類的習(xí)慣，這與城市文明的素質(zhì)教育和垃圾分類知識(shí)的普及滯后密切相關(guān)。（5）政府職能不到位。環(huán)衛(wèi)、環(huán)保體制不完善，雖有相關(guān)政策、法規(guī)出臺(tái)，但執(zhí)行不力，且有關(guān)部門和單位對(duì)城市環(huán)衛(wèi)事業(yè)在認(rèn)識(shí)、規(guī)劃投入、管理等方面存在不同程度的欠缺。投入上經(jīng)費(fèi)不足，管理上要求不嚴(yán)。

1.2 城市生活垃圾的特點(diǎn)

城市生活垃圾數(shù)量越來越多，大面積出現(xiàn)“垃圾圍城”現(xiàn)象。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，垃圾問題日益突出。我國668座城市，2/3被垃圾環(huán)帶包圍。與其他的垃圾相比較，生活垃圾的情況復(fù)雜得多，主要有以下表現(xiàn)：（1）來源廣泛而分散，復(fù)雜多樣。（2）成分越來越雜，價(jià)值越來越高。（3）特種生活垃圾處理缺乏專業(yè)技術(shù)。（4）居民小區(qū)的硬件設(shè)施參差不齊，阻礙垃圾源頭分類。（5）垃圾中轉(zhuǎn)站對(duì)源頭分類的垃圾再次混合，打擊垃圾分類的積極性。（6）生活有機(jī)垃圾處理缺乏高效高值化技術(shù)，生活垃圾尾料的終端處理技術(shù)尚存在諸多缺陷。（7）垃圾資源產(chǎn)業(yè)化程度不夠。

1.3 城市生活垃圾的危害

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國668座城市中，2/3以上的城市面臨垃圾困局，有114座城市不得不把垃圾堆存到鄉(xiāng)村，由此造成城市垃圾公害變成鄉(xiāng)村公害。全國城市垃圾堆存累計(jì)侵占土地超過5億m2，每年的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億元，我國成為世界上垃圾包袱最沉重的國家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年產(chǎn)生的5.0億t垃圾中，中國城市就占到1.4億t，僅北京市，日產(chǎn)生活垃圾總產(chǎn)量已達(dá)2.09萬t，每年的垃圾運(yùn)送費(fèi)高達(dá)6.8億元財(cái)政支出。目前我國垃圾處理的主要方法是衛(wèi)生填埋，由此導(dǎo)致城市歷年的垃圾堆存量高達(dá)66億t，侵占35億m2土地。城鄉(xiāng)垃圾匯合之勢(shì)導(dǎo)致城鄉(xiāng)結(jié)合帶區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，洋垃圾不斷侵入更加導(dǎo)致了垃圾處理的復(fù)雜性，垃圾危害已經(jīng)影響到中國21世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此垃圾處理已成為目前我國城市環(huán)境衛(wèi)生所面臨的最緊迫問題之一。

城市生活垃圾造成的危害表現(xiàn)為：（1）填埋侵占大量土地；（2）污染土壤；（3）污染空氣；（4）污染水資源；（5）影響環(huán)境衛(wèi)生。

2 城市生活垃圾分類的原則

城市生活垃圾分類原則為：（1）源頭分類是基礎(chǔ)。（2）全程分類是保障。實(shí)現(xiàn)“分類投放、分類收集、分類運(yùn)輸、分類處置”全過程分類。（3）有機(jī)垃圾是難點(diǎn)。垃圾理化分析表明，分離出有機(jī)垃圾后的其他垃圾含水率為29.8%，比混合垃圾降低了23.5%；熱值達(dá)10 600 kJ/kg，是混合垃圾熱值的2.5倍。（4）終端全利用是目的。垃圾分類的目的就是為了將混合垃圾單一化精細(xì)分流，利用現(xiàn)有生產(chǎn)制造能力實(shí)現(xiàn)回收利用，包括物質(zhì)利用和能量利用，對(duì)于暫無處理技術(shù)或數(shù)量不足以資源化利用的尾料采取衛(wèi)生填埋。（5）因地適宜，多元并存。不同城市社區(qū)地理、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、企業(yè)回收利用廢棄物的能力、居民來源、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)與心理承擔(dān)能力等各不相同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采取適宜的分類方式。社區(qū)和居民，包括企事業(yè)單位，逐步養(yǎng)成“減量、自覺、自治、他律”的行為規(guī)范，創(chuàng)新垃圾分類處理模式。

3 城市生活垃圾的三元二級(jí)分類體系

3.1 城市生活垃圾的傳統(tǒng)分類

城市生活垃圾的傳統(tǒng)分類，以回收利用的現(xiàn)行技術(shù)和資源化程度一般分為4類：（1）可回收垃圾（主要包括廢紙、塑料、玻璃、金屬和布料五大類）。（2）不可回收垃圾。（3）餐廚垃圾（包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉、果皮等食品類廢物）。（4）有毒有害垃圾（含有對(duì)人體健康有害的重金屬、有毒的物質(zhì)或者對(duì)環(huán)境造成現(xiàn)實(shí)危害和或者潛在危害的廢棄物，包括電池、熒光燈管、燈泡、水銀溫度計(jì)、油漆桶、家電類、過期藥品、過期化妝品等）。針對(duì)城市生活垃圾的回收利用功能分為可回收與不可回收垃圾，一般市民很難在投放垃圾的短時(shí)間之內(nèi)予以準(zhǔn)確判斷，產(chǎn)生分辨判斷不清、無所適從的感覺，從而影響了生活垃圾的源頭分類效率和積極性、主動(dòng)性。在北京、杭州等地，垃圾分類試點(diǎn)已經(jīng)推行了14年，卻未見明顯實(shí)效，一是受制于源頭分類的質(zhì)量，二是“分后再混”對(duì)垃圾分類積極性的挫傷。

3.2 生活垃圾三元二級(jí)分類體系及含義

生活垃圾“三元二級(jí)分類體系”采用直觀形態(tài)分類原則，以是否含有水分作為主要判斷特征，便于普通市民直接、快捷判斷分辨，實(shí)現(xiàn)源頭高效分類投放（圖1）。第一步進(jìn)行大輪廓的“三元分類”，即僅將生活垃圾分為干垃圾（無水、無機(jī)），濕垃圾（有水、有機(jī)），特種垃圾（有毒有害）3個(gè)類型。第二步對(duì)干垃圾進(jìn)行精細(xì)分類，實(shí)現(xiàn)單一化存放；對(duì)濕垃圾進(jìn)行二次檢查，分揀出混入其中的非有機(jī)物，保證有機(jī)垃圾的純度。最后，經(jīng)過單一化細(xì)分的各類干垃圾進(jìn)入再生資源系統(tǒng)，經(jīng)過純化的濕垃圾經(jīng)過微生物發(fā)酵、物料調(diào)和、環(huán)境昆蟲過腹轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)最大程度的利用。微生物發(fā)酵處理有機(jī)物料技術(shù)十分成熟；可用于轉(zhuǎn)化處理有機(jī)垃圾的環(huán)境昆蟲有白星花金龜、黃粉蟲[3]、黑水虻、獨(dú)角仙，可以結(jié)合蚯蚓養(yǎng)殖，提高處理效率和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。對(duì)于暫時(shí)不能利用、不會(huì)利用的垃圾，或者數(shù)量不足的垃圾，則采取能埋就埋、能燒就燒的原則，作為暫緩之計(jì)。

圖1 城市生活垃圾三元二級(jí)分類與傳統(tǒng)四類分類的比較

垃圾分類不是垃圾處理技術(shù)，分類是處理的基礎(chǔ)和前提，傳統(tǒng)“先細(xì)分、再混合、資源化不徹底”的方式越來越難以發(fā)展，三元二級(jí)分類體系“先粗分、再精細(xì)、資源化全利用”是一個(gè)發(fā)展方向（圖2），相應(yīng)的技術(shù)也逐步成熟和完善，具有巨大的產(chǎn)業(yè)空間。

圖2 城市生活垃圾三元二級(jí)分類對(duì)應(yīng)的處理技術(shù)體系

3.3 城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系的優(yōu)點(diǎn)

城市生活垃圾三元二級(jí)分類體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）以是否含水作為明顯、直觀、常識(shí)性的判別標(biāo)準(zhǔn)，便于一般市民快速、準(zhǔn)確對(duì)垃圾分類投放。（2）實(shí)現(xiàn)了源頭分類，為后續(xù)的單一化精細(xì)分類奠定了基礎(chǔ)。（3）為濕垃圾（有機(jī)垃圾）的利用創(chuàng)造了條件，解除了濕垃圾對(duì)干垃圾和特種垃圾的污染。（4）特種垃圾進(jìn)行專業(yè)化處理，最大限度地減少了環(huán)境污染。（5）實(shí)現(xiàn)資源化的極致利用。

4 城市生活垃圾分類的意義和前景

我國是最早提出并實(shí)踐垃圾分類收集的國家之一，垃圾回收利用是中華民族的傳統(tǒng)美德。但是近20年來由于垃圾分類及資源化再生利用工作做得不夠，垃圾已經(jīng)成為城鎮(zhèn)化發(fā)展的一大危害。長期以來，社會(huì)上存在政府的環(huán)衛(wèi)和拾荒大軍兩支垃圾分類、回收、處理的隊(duì)伍，踐行“垃圾是放錯(cuò)地方的資源”理念。政府環(huán)衛(wèi)進(jìn)行大規(guī)?；旌侠幚?，拾荒大軍僅僅回收利用小部分干垃圾，二者的結(jié)合將促進(jìn)垃圾分類工作持續(xù)發(fā)展。

為了配合我國城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)于海量的城市生活垃圾處理，急需探尋一項(xiàng)投入和運(yùn)行成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度小、高效高值化、無二次污染的處理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益的統(tǒng)一。按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，采用“三元二級(jí)分類體系”，各類單一化精細(xì)分類的干垃圾進(jìn)入資源再生系統(tǒng)；針對(duì)高度純化的有機(jī)垃圾，通過物理破碎和物料配制、微生物發(fā)酵、環(huán)境昆蟲過腹轉(zhuǎn)化“三位一體生物系統(tǒng)”技術(shù)，對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行低成本、高效率、高值化、減量化、無害化、資源化處理。

垃圾處理的產(chǎn)業(yè)化，是解決城市生活垃圾問題的發(fā)展方向。國外垃圾處理產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，如德國的垃圾資源回收不僅創(chuàng)造了25萬個(gè)就業(yè)崗位，而且每年的營業(yè)額高達(dá)500億歐元，約占全國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的1.5%。我國也將發(fā)展成為一個(gè)垃圾資源回收與昆蟲資源產(chǎn)業(yè)交織的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，也將在生物資源利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用[4-8]。

[1]唐平，潘新潮，趙由才.城市生活垃圾——前世今生[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2]曲福田.資源經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[3]劉玉升.黃粉蟲生產(chǎn)與綜合應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008.

[4]劉玉升，包建中，周長路，等.“三色農(nóng)業(yè)”與生物資源的可持續(xù)利用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)研究，1999，20(增刊)：17～19.

[5]劉玉升，包建中.“三色農(nóng)業(yè)”的系統(tǒng)觀[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，1999，15(4):269-272.

[6]劉玉升.大農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論探討[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2003，24. (專刊)：3-5.

[7]劉玉升.構(gòu)建腐屑生態(tài)體系開辟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新戰(zhàn)場(chǎng)[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2000，16(1)：57-59.

[8]劉玉升.大農(nóng)業(yè)——第六次產(chǎn)業(yè)革命的主戰(zhàn)場(chǎng)[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版)，2000，2(1)：51-54.

Construction and application of the city garbage classification system of three elements and two levels

LIU Yusheng1,SONG Hongtao2,FANG Jie3
（1.College of Plant Protection，Shandong Agricultural University,Taian 271018,China; 2.Tai'an City Environmental Sanitation Management Office,Taian 271018,China; 3.Jinan City Environmental Sanitation Management Office,Jinan 250000,China）

Fine sorting is the basis and premise of efficient and high-value garbage disposal.The key of MSW disposal is to prevent mixture of garbage and make use of wet garbage.According to the three elements and two levels sorting system,garbage is sorted to dry,wet and special garbage,and secondary sophisticated sorting will be done. Sorting by source could prevent the mixture of garbage,and make use of organic garbage by physical crush, microorganism fermentation insect transformation,so as to establish a trinity disposal technology system and realize resource utilization.The system is a simplified garbage sorting system,which could solve the sorting problem of recyclable and unrecyclable garbage.

waste classification;dry waste;wet garbage;special waste;resource utilization

F062.2

A

1674-0912（2015）06-0018-04

2015－01－07）

農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范（2007BAD89B00）；農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源化利用的蟲菌復(fù)合技術(shù)示范研究（2010GB24420692）

劉玉升（1964-），男，山東莒南縣人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，專業(yè)方向：生態(tài)植保、有機(jī)生產(chǎn)、有機(jī)廢棄物資源化利用、昆蟲資源產(chǎn)業(yè)化，循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與實(shí)踐。