导读：生活垃圾理化特性数据是环卫综合管理系统有效运行的基本保障，为城市生活垃圾管理、垃圾收运体系优化、处理处置工艺选择及垃圾资源化回收利用提供依据。上海市历来重视生活垃圾基础调查工作，自2019年7月1日《上海市生活垃圾管理条例》（以下简称《条例》）施行以来，干、湿垃圾理化特性发生较大变化，对生活垃圾全程分类体系产生不可忽略的影响。本文全面分析《条例》实施前后生活垃圾产生量、物理组成、容重、含水率、低位发热量变化，并初步探讨垃圾理化特性变化对收运、处置方式的影响，以期为生活垃圾全程分类提供第一手数据支撑。
一、分类后，生活垃圾产生量如何变化？
《条例》实施以来，生活垃圾呈现“三增一减”。据上海市绿化市容局公布的数据表明（图1），随着垃圾分类工作不断推进，湿垃圾分出量、可回收物回收量逐年上升。2021年度，湿垃圾分出量已超过10000吨/日，占干、湿垃圾总量40%左右，可回收物回收量基本稳定在日均7000吨左右，有害垃圾分出量日均2吨以上。
图1 垃圾分类以来生活垃圾日均产生量变化
二、分类后，生活垃圾理化特性如何变化？
（一）主要物理组成
《条例》实施前，生活垃圾物理组成以厨余类为主，其次是橡塑类、纸类，其含量分别占垃圾总量的53.31%、22.06%、12.17%，并含有少量木竹类、纺织类、玻璃类等成分。
《条例》实施后，全市干垃圾物理组成以橡塑类（污损的塑料袋、塑料制品、一次性塑料饭盒等）为主，其次是纸类（污染纸张、餐巾纸、卫生间用纸、湿巾、纸尿裤等）和少量厨余类，分别占44.36%、27.46%、12.98%。根据《生活垃圾采样和分析方法》（CJ/T 313-2009）规定，生活垃圾中“厨余类”指各种动、植物类食品（包括各种水果）的残余物，湿垃圾中厨余类含量达到99%。
图2 垃圾分类前后物理组成变化
注：《条例》实施前的生活垃圾理化特性数据为2019年上半年数据，《条例》实施后干、湿垃圾理化特性数据为2019.7~2021年的平均水平数据。
（二）容重、含水率、低位发热量
生活垃圾物理组成的变化导致其密度、含水率发生显著变化。《条例》实施前，生活垃圾容重、含水率分别为151 kg/m3、56.96%，低位发热量约1580 kcal/kg。《条例》实施后，相比于混合投放，干垃圾容重、含水率均下降约40%，且其低位发热量则增到3210 kcal/kg；湿垃圾主要为厨余类，相比于混合投放，容重增加约247%，含水率增加约37%。干、湿垃圾容重之比约为1∶6，含水率之比约为9∶20。
图3 垃圾分类前后容重、含水率、低位发热量变化
注：《条例》实施前的生活垃圾理化特性数据为2019年上半年数据，《条例》实施后干、湿垃圾理化特性数据为2019.7~2021年的平均水平数据。
三、理化特性变化对垃圾收运及处置方式有何影响？
《条例》实施后，垃圾分类收集运输、分类处理体系能否适应前端分类垃圾理化特性变化是目前环境卫生工程领域的一大科学问题。目前，干垃圾通过直运或经中转站及码头压缩转运至焚烧厂；湿垃圾采用就地就近处理，或直运或经中转站运输至湿垃圾处理厂集中处理。分类垃圾理化特性变化对生活垃圾收运、处置均产生一定影响。
图4 生活垃圾全程分类运输图
对于干垃圾，在相同份量下其体积大，收运时易产生车辆“亏载”现象，可以考虑改进运输车辆压缩工艺、增大收运频次等。随着厨余类垃圾分流，干垃圾含水率降低，纸类、橡塑类等可燃成分相对增加，致使发热量大幅提高，在保持投料量不变的情况下，炉膛内热负荷急剧升高，现有焚烧线设备承受能力将面临一定考验。因此，在保障焚烧线设备安全运行的前提下，对于新建项目，可在设计阶段，对焚烧炉、余热锅炉、烟气净化、汽轮发电机等系统的工艺设计参数进行适当调整，留足余量；而对于已建成项目，则可通过适当降低投加量、炉膛回喷浓缩液、掺烧适量比例其他低热值垃圾（如沼渣、建筑垃圾、陈化垃圾等）、增加锅炉受热面、烟气系统扩容等方式，满足焚烧要求。
对于湿垃圾，其容重、含水率高，在收运时，需提高湿垃圾车辆运输专业化水平，避免出现跑、冒、滴、漏现象；中转站需进一步提升转运箱体密闭性能，日常运营作业进一步加强周围密闭、通风、除臭等措施；同时，湿垃圾的理化特性变化受季节的影响较为明显，因此需着重关注夏季收运作业过程环境影响。湿垃圾分出量高，加强末端处置设施建设，开展湿垃圾处理技术融合实践与创新，并深化制订湿垃圾产品标准和配套政策，畅通销售渠道，最终实现湿垃圾清洁低碳资源化利用。
本研究的基础数据来源于上海市资源利用和垃圾分类管理事务中心的《上海市生活垃圾理化特性调查》项目。
来源：上海环境卫生工程设计院
作者：贾悦、杨小云
