本文轉(zhuǎn)載自南溧院微信公眾號(hào)。內(nèi)容為該研究院首席科學(xué)家張雪華研究員在德國哥廷根市垃圾管理公司的參訪記錄。
項(xiàng)目小組按：
德國在履行各類國際條約以促進(jìn)生物多樣性、減少溫室氣體排放、資源回收、使用可再生能源、支持全球性永續(xù)發(fā)展等方面都處于領(lǐng)先地位。德國自90年代初開始重視垃圾分類和資源化利用，經(jīng)過多年的政策引導(dǎo)和技術(shù)開發(fā)，在垃圾焚燒產(chǎn)能回收和可回收資源利用方面都取得了長足進(jìn)步。最近十幾年來尤其重視家庭有機(jī)廢棄物（德國稱為bio-waste），也就是我們提倡的家庭廚余和園林垃圾的源頭分類，目前全德國范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)50%左右的分類率，部分城市（如哥廷根市）甚至達(dá)到70-80%的廚余分類率。廚余資源化利用方面，以堆肥和各種厭氧消化技術(shù)為主，其中廚余堆肥經(jīng)過近三十年的發(fā)展，目前已建成將近1000個(gè)堆肥廠，規(guī)模最大的全機(jī)械式好氧堆肥廠日處理量達(dá)800噸。BGK發(fā)布的《Activity report 2019》稱，目前德國53%的堆肥廠只處理園林垃圾，另外47%的堆肥廠將單獨(dú)收集的家庭有機(jī)廢棄物（通常含有生物蛋白）與園林垃圾混合用于堆肥。另外，德國政府提倡家庭開展廚余堆肥，免交廚余收運(yùn)費(fèi)，所以目前德國也有一百多萬家庭在自行堆肥。
2019年7月8日，研究院首席科學(xué)家張雪華博士受邀德國哥廷根大學(xué)講學(xué)，并參觀訪問了德國哥廷根市郊已經(jīng)運(yùn)行25年的Dransfeld垃圾處理廠的堆肥設(shè)施，處理廠由當(dāng)?shù)氐腖andkreis公司管理，是公共性質(zhì)的機(jī)構(gòu)（public company）。公司經(jīng)理Dirk Piper先生熱情接待。讓我們跟隨雪華博士的腳步，一起去看看哥廷根市如何實(shí)現(xiàn)廚余垃圾分類和資源化利用。
（雪華博士備注：Piper先生非常謙遜，一見面就向我致歉：“我的英文不好，講不清楚的地方，請多包涵！”雖然他的英文其實(shí)還不錯(cuò)，但參訪期間確實(shí)出現(xiàn)了好幾次我們得靠手機(jī)查德文對應(yīng)的英文單字的時(shí)候，所以這篇推文如有信息不準(zhǔn)確的地方，歡迎讀者指正。)
跟隨雪華博士的腳步打開資源化利用的大門
哥廷根市是德國最早開始廚余分類的城市，其垃圾分類主要依靠居民的配合, 在生活垃圾的發(fā)源地—居民家中實(shí)現(xiàn)。在專業(yè)人員的指導(dǎo)下, 居民根據(jù)不同成分垃圾的利用及處理途徑, 對其進(jìn)行科學(xué)分類收集。其中，綠桶是收集有機(jī)垃圾的，按桶的大小每年收費(fèi)。值得指出的是，垃圾管理公司實(shí)際承擔(dān)起了本應(yīng)該由政府執(zhí)行的監(jiān)督居民分類的職責(zé)，公司上門收集垃圾時(shí)若發(fā)現(xiàn)居民沒有分類，會(huì)對其進(jìn)行持續(xù)兩次的勸說，到第三次還沒有分類，公司就直接將綠色有機(jī)垃圾桶換成黑色混合垃圾桶。黑桶每年的垃圾收運(yùn)費(fèi)比綠桶幾乎貴一倍，這意味著不進(jìn)行垃圾分類就要支付高昂的垃圾費(fèi)，舉例來說，一個(gè)4口之家，每年需要繳納大約90歐元的有機(jī)垃圾處理費(fèi)（綠桶），混合垃圾則是150歐元（黑桶）。同時(shí)，廚余收集過程中，公司也會(huì)通過機(jī)器透視檢測是否混有金屬，發(fā)現(xiàn)就拒收，連續(xù)三次出現(xiàn)這種情況，公司就會(huì)換桶。即便如此，不少居民寧愿多交費(fèi)也不愿進(jìn)行分類。據(jù)了解，這種寧愿多交費(fèi)也不分類的情況在整個(gè)德國仍然很普遍，這也是德國的廚余分類率徘徊于50%左右的主要原因。在哥廷根市，目前大約有70-80%的居民進(jìn)行廚余分類。
組圖1：哥廷根市垃圾分類桶和街邊垃圾分類收集
哥廷根市目前有兩個(gè)堆肥設(shè)施，位于兩個(gè)垃圾處理廠內(nèi)，主要是處理哥廷根市周邊的垃圾。每個(gè)堆肥設(shè)施每年能夠處理8000噸有機(jī)廢棄物（平均每天22噸），分別距離市區(qū)15公里和40公里。張雪華博士參觀的Dransfeld垃圾處理廠的堆肥設(shè)施距離市區(qū)15公里，主要處理周圍居民（大約3萬居民）的廚余、園林垃圾和少量農(nóng)業(yè)廢棄物。負(fù)責(zé)處理哥廷根市區(qū)廚余的堆肥廠前兩年被燒毀，新的堆肥廠正在籌建中。
Dransfeld是一個(gè)綜合性的垃圾處理廠（圖中屋頂紅白相間的建筑），主要區(qū)域劃分為二次分揀設(shè)施、堆肥區(qū)域、一個(gè)小型填埋場，張雪華博士參觀的主要是堆肥區(qū)域。整個(gè)垃圾處理廠主要靠上門收集垃圾、接收周邊送來的園林垃圾和出售成熟肥維持處理廠的日常運(yùn)行，現(xiàn)有六個(gè)全職員工，管理收運(yùn)、分揀垃圾、堆肥、填埋和其他相關(guān)工作。
組圖2：路邊遠(yuǎn)望Dransfeld垃圾處理廠，紅白相間的屋頂
管理廠大門進(jìn)來就是稱重區(qū)域，車輛一進(jìn)一出能夠測算出卸載的有機(jī)垃圾量，卸料后出廠時(shí)付費(fèi)，主要是附近居民夏天自己運(yùn)送過來的園林垃圾。
組圖3：監(jiān)控室外自送垃圾稱重區(qū)域和居民剛送來的家庭園林垃圾
由于參觀的時(shí)候正在翻堆，廠區(qū)內(nèi)能聞到輕微的酸腐味，但并不是傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵的臭味。走近堆體，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)新鮮的堆體上面（分別是1周和2天）少量蒼蠅起起落落，堆體內(nèi)不斷向外散發(fā)熱氣，Piper先生介紹說堆體冬天也能正常升溫；堆體僅有少量的滲濾液，旁邊修建的窄窄的滲濾液收集池很少裝滿�，F(xiàn)場還看見廠區(qū)內(nèi)、堆體上方一直有好些鳥兒盤旋，顯示廠區(qū)的生態(tài)環(huán)境良好。
組圖4：肥液收集池和雨水收集池
堆肥廠采用最基本的條垛式堆肥，分為廚余加園林垃圾混合堆肥、樹枝樹干打碎單獨(dú)堆肥兩種堆肥方式，均不額外添加干物質(zhì)和菌種，5~7天堆滿一條，每周機(jī)器翻堆一次，同時(shí)噴灑廠區(qū)內(nèi)雨水收集池收集到的雨水來調(diào)節(jié)堆體濕度，大約12周左右獲得成熟肥。家庭廚余每兩周上門收一次（夏季一般一周一次），因而堆肥廠不是每天都要處理廚余。Dransfeld堆肥設(shè)施隔一周堆一個(gè)條垛。
組圖5：堆肥廠總體外觀和剛剛堆好的條垛
堆肥管理只監(jiān)測溫度，按照要求需要達(dá)到55℃攝氏度以上，持續(xù)至少5天，同時(shí)觀察濕度，不檢測碳氮比。廚余混合園林垃圾和純園林垃圾兩種原料堆出來的成熟肥質(zhì)量都能達(dá)到德國有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)，廚余混合園林垃圾的堆肥因氮含量高，肥質(zhì)更好。
組圖6：三周以上的有機(jī)堆肥條垛和園林垃圾直接堆肥區(qū)域
堆肥區(qū)域內(nèi)擺放有一臺(tái)篩選機(jī)和一臺(tái)翻堆機(jī)，由于翻堆機(jī)價(jià)格昂貴，目前公司下屬的兩個(gè)堆肥設(shè)施輪換共用一臺(tái)。篩選機(jī)里有三種不同尺寸孔隙的過濾桶，能夠篩出不同顆粒大小的成熟肥，供不同的用途。
組圖7：翻堆機(jī)，同時(shí)噴水
成熟肥需要經(jīng)過至少兩道篩選，最大許可是50mm直徑的大顆粒，其次是10-20mm直徑的小顆粒，樹枝樹干堆肥第一次篩出來的大顆�？梢杂糜诰用窕▓@覆土保濕；廚余加園林堆肥因?yàn)榛煊形赐耆到獾乃芰希枰M(jìn)行二次篩分。
組圖8：篩分機(jī)和不同尺寸的篩選用的滾筒
用來裝廚余的可降解生物（有些稱為“可堆肥”）塑料袋，因需要180天工業(yè)堆肥才能真正降解，無法實(shí)現(xiàn)和廚余堆肥同步降解，最后只有進(jìn)一步篩選出來。Pipe先生說他們希望居民能夠盡量少用這樣的“可堆肥”塑料袋，改用紙袋更有利于實(shí)際堆肥管理。
組圖9：堆體混雜的可堆肥塑料袋，因?yàn)闊o法同步降解，最后需要篩選出來
Dransfeld堆肥設(shè)施已經(jīng)運(yùn)行25年，是歐洲堆肥聯(lián)盟的成員，產(chǎn)品通過了堆肥資質(zhì)認(rèn)證，附近的農(nóng)民和居民都愿意購買其成熟肥產(chǎn)品。一般來說，農(nóng)民愿意用大顆粒成熟肥，居民更愿意用小顆粒成熟肥；冬天購買量較少，夏天因種植和園林需求而購買量大增，所以拜訪現(xiàn)場時(shí)看到的庫存成熟肥不多。
組圖10：篩選后不同顆粒大小的成熟肥和堆肥產(chǎn)品堆放區(qū)
Dransfeld出售兩種性質(zhì)的堆肥產(chǎn)品，一種相當(dāng)于有機(jī)肥, 需要與土壤混合才能用于種植，這與堆肥沒有添加干物質(zhì)有關(guān)，都是純廚余+綠色園林垃圾這樣含氮高的物質(zhì)；一種相當(dāng)于堆肥土，事先已經(jīng)和土壤混合均勻，消費(fèi)者買回去可以直接用于種植。
組圖11：純堆肥產(chǎn)品（需要加土才能直接用于種植）和混合土壤的堆肥產(chǎn)品（可直接用于種植）
堆肥產(chǎn)品因其營養(yǎng)豐富、有機(jī)質(zhì)含量高等特性，在德國許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。2018年的德國堆肥市場分布情況如下圖所示：大多數(shù)堆肥產(chǎn)品(58.4%)用作農(nóng)業(yè)有機(jī)肥料和土壤改良劑，特別是有機(jī)農(nóng)業(yè)對堆肥的需求越來越大。歐洲土壤有機(jī)質(zhì)的減少以及土壤侵蝕引起的退化越來越重要，利用優(yōu)質(zhì)堆肥中穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)來改善土壤性質(zhì)，被看作是解決這些問題的有效途徑。
組圖12： 2018年德國堆肥市場分布情況
另外，如前言所說，德國允許家庭堆肥，這些家庭沒有使用有機(jī)垃圾分類桶，也就不用繳納有機(jī)垃圾收運(yùn)費(fèi)，具體如何執(zhí)行，各城市不盡相同。在哥廷根，家庭自己堆肥需要經(jīng)過Landkreis公司的認(rèn)可，需要采用規(guī)范的堆肥方法，不允許居民直接在地上堆肥或者是挖坑埋起來。居民也可以選擇同時(shí)使用有機(jī)垃圾分類桶和自己堆肥（一般是部分廚余）。
組圖13：家庭堆肥設(shè)施和哥廷根市有機(jī)垃圾分類桶
BGK發(fā)布的《2019年活動(dòng)報(bào)告》顯示了自2000年以來，堆肥廠和沼氣廠的發(fā)展情況。由下圖可見2018年用于堆肥的有機(jī)廢物總量為746萬噸，對于556個(gè)堆肥廠來說，這意味著平均每年可以生產(chǎn)13.400噸堆肥產(chǎn)品；170家沼氣廠處理534萬噸有機(jī)廢物，每家沼氣廠的年均吞吐能力為31.400噸有機(jī)廢棄物。
組圖14：從2000年到2018年，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下堆肥廠和沼氣廠的原料投入量
“近年來，垃圾分類在我國各地如火如荼地開展，但居民源頭分類率很低，垃圾混收混運(yùn)的現(xiàn)象十分普遍，后續(xù)垃圾的處置仍然面臨巨大的壓力。如何構(gòu)建后端處置和再利用產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是如何將占垃圾比例高達(dá)50%以上的廚余垃圾分揀出來并實(shí)現(xiàn)資源化利用，已成為當(dāng)下快速推進(jìn)垃圾分類工作亟待解決的的重要課題。如果德國及哥廷根市的模式能夠給大家的思考和實(shí)踐提供一點(diǎn)啟發(fā)，這篇推文也便寫有所值了。”
