趙 可，歐曉霞，崔子碩，呂舉鵬，時(shí)佳榮

(大連民族大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，遼寧 大連 116600)

1 引言

伴隨城市繁榮的不僅是經(jīng)濟(jì)速增，還有隨之而來的后續(xù)問題。大量生活垃圾的減量化、資源化、無害化處置也是目前亟待解決的一大熱點(diǎn)難點(diǎn)。一是目前有效的垃圾處理能力跟不上垃圾量的激增速度，全國很多地區(qū)出現(xiàn)垃圾環(huán)繞城市以及垃圾處理設(shè)施的鄰避效應(yīng)現(xiàn)象；二是隨意混合處置垃圾加重了環(huán)境污染，產(chǎn)生的滲濾液和重金屬等物質(zhì)殘留對水體、大氣、土壤造成難以修復(fù)的損傷；三是缺少垃圾分類環(huán)節(jié)，會使垃圾中的可回收物無法實(shí)現(xiàn)資源化利用，導(dǎo)致一些資源被大量消耗；四是垃圾分類制度的有效普及以及民眾認(rèn)知的健全可以全方面培養(yǎng)社會的環(huán)境資源保護(hù)意識，提升文明素質(zhì)。需要廣泛進(jìn)行生態(tài)文明理念的宣傳教育。現(xiàn)階段，一般民眾只追求物質(zhì)享受，存在許多與生態(tài)文明建設(shè)不相符的生活方式和消費(fèi)觀念[1]。因此，參照眾多海外國家經(jīng)驗(yàn)以及對本土環(huán)境文明的考慮來看，成功推進(jìn)生活垃圾分類需要的因素有:資源化對策、制度式參與和市場化推廣。

2 大連市垃圾分類處理發(fā)展現(xiàn)狀

在 2011 年以前，填埋是大連市垃圾處理最主要的方式，簡易填埋或者衛(wèi)生填埋在其中占了重要地位。大連市最主要的垃圾填埋場是毛塋子垃圾填埋場。大連市首個(gè)垃圾焚燒廠于2011年建成，每日焚燒垃圾量約1500 t，垃圾廢物燃燒產(chǎn)生的熱資源可以發(fā)電，燃燒后排放的殘?jiān)鼤M(jìn)行填埋處理。垃圾焚燒廠投產(chǎn)工作運(yùn)行之后，至 2015 年大連市垃圾填埋處理所占百分比減半。全市約 6.67 hm2土地作為垃圾填埋的年占地面積，其周圍環(huán)境已經(jīng)開始惡化加劇[1]。實(shí)踐證明, 填埋方法存在很多弊病，主要是垃圾中有大量的有機(jī)物，經(jīng)自然升溫發(fā)酵，釋放出有毒氣體硫化氫、甲烷等污染空氣或滲入地下污染水質(zhì)，危害人體健康。

2017年3月，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設(shè)部生活垃圾分類制度實(shí)施方案的通知》(國辦發(fā)〔2017〕26號)文件下發(fā)， 大連作為全國46個(gè)垃圾強(qiáng)制分類城市之一，已發(fā)布出臺了《大連市生活垃圾分類管理辦法》和《大連市城市生活垃圾分類推進(jìn)工作實(shí)施方案》。

截至目前，西崗區(qū)已有垃圾分類居民試點(diǎn)小區(qū)7個(gè)。2018年，西崗區(qū)公共機(jī)構(gòu)和公共場所全部實(shí)現(xiàn)垃圾強(qiáng)制分類。新增居民試點(diǎn)小區(qū)21個(gè)，采購分類桶350組，分類式垃圾點(diǎn)400處，建設(shè)分類亭40個(gè)，涉及居民2.2萬戶。

中山區(qū)居民垃圾分類試點(diǎn)區(qū)域數(shù)量將增加到45000戶，再增加25個(gè)物業(yè)小區(qū)推廣試點(diǎn)。選擇8個(gè)社區(qū)2萬戶居民進(jìn)行非物業(yè)垃圾分類工作試點(diǎn)，配置120個(gè)垃圾分類點(diǎn)(分類亭)，500個(gè)有害垃圾容器配置在現(xiàn)有垃圾投放點(diǎn)[2]。

3 大連市推廣垃圾分類遇到的問題

3.1 無差別混集

以2004年為例，大連市生活垃圾可資源化程度高達(dá)90%，其中一半有機(jī)垃圾可用于堆肥，40%的廢品可以繼續(xù)回收加以利用，但是最終的垃圾資源化程度只有38.4%[3]。

從2006年大連市轄3個(gè)分別位于大連市區(qū)南北方向的城鎮(zhèn)生活垃圾現(xiàn)狀的調(diào)查分析來看，3個(gè)調(diào)查地區(qū)的垃圾組成中，比重最大的是易腐的有機(jī)垃圾，之后為灰土類物質(zhì)，與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)主體發(fā)展結(jié)構(gòu)有關(guān)，該地區(qū)農(nóng)業(yè)人口比重較高，生活垃圾中混有農(nóng)業(yè)垃圾。3個(gè)城鎮(zhèn)生活垃圾中的橡膠塑料類可燃物質(zhì)含量很可觀，重量分別占到垃圾總量的11.9%、9.74%、12.99%，這部分垃圾熱值較高，可以資源化利用，并不宜直接進(jìn)行填埋處理。若直接填埋處理，不僅浪費(fèi)了資源的重復(fù)利用機(jī)會，不慎地填埋處理還會進(jìn)造成填埋場周圍環(huán)境的進(jìn)一步污染[4]。

目前城市生活垃圾分類依然無法避免源頭上的無差別混集所帶來的問題，由于生活垃圾組分比較復(fù)雜，從紙制品、塑料制品、餐廚垃圾到玻璃制品、金屬制品以及一些特殊材料和含有重金屬的危險(xiǎn)廢物等。這些都為有效進(jìn)行分類增加了難度。分類不到位，則無法達(dá)到預(yù)期效果，甚至需要進(jìn)一步后續(xù)運(yùn)作。而以目前的居民普及水平以及環(huán)保意識和單位社區(qū)的工作強(qiáng)度又很難達(dá)到精細(xì)分類的程度[5]。

所以完全可以預(yù)見混亂回收會直接造成垃圾后續(xù)分揀上的困難以及部分可回收廢品回收價(jià)值縮水的情況[3]。

3.2 城市居民行動(dòng)落后于意識

城市居民行動(dòng)落后于意識，從大連市的居民對垃圾分類的落實(shí)現(xiàn)狀調(diào)查問卷中可以發(fā)現(xiàn)如下問題[6]。

首先可以看出群眾的年齡階段和學(xué)歷層次對垃圾分類實(shí)施的成功與否存在較大的影響。在了解程度方面，居民普遍對垃圾分類的信息擁有一部分的認(rèn)知，其中能主觀上積極實(shí)踐并及時(shí)了解此方面資訊的占了3成左右，而處于被動(dòng)吸收信息的群體比重接近60%，為大多數(shù)。完全消極接受的群體占10%左右，并且隨著受訪者年齡的遞增，對垃圾分類的認(rèn)知越單薄。在落實(shí)的情況來看，能做到嚴(yán)格分類的只有9%，只對特殊類型廢物能進(jìn)行分揀的有58%，放棄分類的占30%左右。

通過調(diào)查結(jié)果可以看出大連市居民整體生活垃圾分類情況并不樂觀，能在認(rèn)識上達(dá)到分類層次的人數(shù)并不多，而且在具體標(biāo)準(zhǔn)上的了解程度上水平不一。再進(jìn)一步落實(shí)到行動(dòng)上則更微乎其微，基本可以認(rèn)定大部分群眾并未在生活中真正實(shí)施生活垃圾的分類行為，僅僅能對特定的危險(xiǎn)廢物進(jìn)行特殊處理。

3.3 基礎(chǔ)設(shè)施短缺

運(yùn)輸車輛、回收設(shè)備、公共廁所等基礎(chǔ)設(shè)施短缺，在遠(yuǎn)離城區(qū)的地區(qū)更為顯著，垃圾排放管理不嚴(yán)格，回收效率低下。

以及通過上述調(diào)查問卷還可以得到結(jié)論顯示[6]超過6成的居民對于分類無法徹底貫徹落實(shí)垃圾分類的原因歸咎于供生活垃圾分類的基礎(chǔ)設(shè)施短缺。表示就算學(xué)習(xí)到分類技巧卻由于回收站點(diǎn)的分類設(shè)施并未完備導(dǎo)致依舊回歸到傳統(tǒng)的“一鍋倒”現(xiàn)象，至此無法真正的落實(shí)分類活動(dòng)。

4 解決方案

基于目前大連市存在的上述垃圾分類推廣上的問題，本課題組進(jìn)行了探討并研究出一款針對垃圾分類回收的一體化裝置。利用此面向社會的平臺對大眾進(jìn)行垃圾有償分類的征集，后臺會通過綜合運(yùn)用磁選、破碎、風(fēng)篩等一系列方式對已經(jīng)分類的垃圾進(jìn)行處理，進(jìn)一步省去了以往大量回收垃圾后無法有效分類造成的成本和大量損失，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目研究的宗旨在于提高城市的資源回收效率，同時(shí)喚醒大眾對環(huán)保的認(rèn)知，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)品市場的前進(jìn)。

4.1 裝置組成

裝置組成和結(jié)構(gòu)如圖1所示。 整體外殼：具有顯示屏、投遞窗口、出貨口等。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：投遞口下方的磁選傳送帶:可以對投放的廢物進(jìn)行判斷；粉碎裝置：在擠壓完畢后對廢物進(jìn)行進(jìn)一步粉碎處理；電子稱重裝置：對收集的廢物的質(zhì)量進(jìn)行記錄以及傳遞；電子獎(jiǎng)勵(lì)裝置：對收集所得進(jìn)行計(jì)算并集中到處理中心對用戶進(jìn)行反饋；感應(yīng)裝置:開啟設(shè)備以及對集中裝置的容量進(jìn)行預(yù)測；獎(jiǎng)池；整機(jī)電源以及照明。

圖1 裝置結(jié)構(gòu)

4.2 裝置特征

本裝置擺脫舊式垃圾回收后直接焚燒的處理技術(shù)，通過機(jī)械手段以及物理方法對已經(jīng)粗分類回收上來的垃圾進(jìn)行精細(xì)分揀然后供以利用。

此方法降低了與過去相比對垃圾無差別回收再處理的繁冗成本，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)一體機(jī)同樣可以成為廣告投放平臺，以此帶來相關(guān)收益，使裝置進(jìn)一步得到充分利用并且擁有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.3 具體實(shí)施方案

外殼上配有相應(yīng)的按鈕，按鈕負(fù)責(zé)控制自動(dòng)裝置開啟窗口，選擇不同的分類會開啟不同的窗口進(jìn)行接收。窗口內(nèi)側(cè)具有信號掃描裝置來探測垃圾，若收集處信號反應(yīng)容量不足則窗口會自動(dòng)關(guān)閉不再接收。信號掃描裝置會聯(lián)動(dòng)下方的磁選傳送帶工作，電磁感應(yīng)可以將金屬物質(zhì)吸附，從而進(jìn)一步保證金屬廢物的準(zhǔn)確投遞，避免混淆。

確認(rèn)完畢后會激活下方的模塊進(jìn)行稱重，最終進(jìn)入收集處。得到的質(zhì)量數(shù)據(jù)會經(jīng)過主板計(jì)算并顯示在屏幕上。收集處配有同款信號掃描裝置進(jìn)行確認(rèn)容量判斷，以防廢物溢出妨礙正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

另一側(cè)塑料與紙制品窗口同理，開啟按鈕后進(jìn)行探測容量，通過后會自動(dòng)觸發(fā)破碎裝置進(jìn)粉碎處理，處理時(shí)間約為30 s或60 s。開啟之前先進(jìn)行稱重測量并對獎(jiǎng)勵(lì)進(jìn)行計(jì)算，傳送至中主板計(jì)算并顯示到屏幕上，粉碎處理完畢會被傳送至不同的集中箱子內(nèi)等待工作人員進(jìn)行統(tǒng)一回收處理。

收集裝置外側(cè)配有帶鎖活動(dòng)門，方便工作人員回收。處理中心控制屏幕以及屏幕下方儲存獎(jiǎng)品的集中地，用戶在多次累積完成后可以開啟積分兌換模式，在屏幕上進(jìn)行選擇回饋方式，系統(tǒng)會根據(jù)所選指示來推送獎(jiǎng)品至下方出口。

整個(gè)裝置頂部具有太陽能電池板，會隨時(shí)采集儲存太陽能供給一體機(jī)使用，進(jìn)一步節(jié)省能源。