本文轉載自南溧院微信公眾號。內容為該研究院首席科學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。
項目小組按：
德國在履行各類國際條約以促進生物多樣性、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，經過多年的政策引導和技術開發(fā)，在垃圾焚燒產能回收和可回收資源利用方面都取得了長足進步。最近十幾年來尤其重視家庭有機廢棄物（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，目前全德國范圍內已經實現50%左右的分類率，部分城市（如哥廷根市）甚至達到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為主，其中廚余堆肥經過近三十年的發(fā)展，目前已建成將近1000個堆肥廠，規(guī)模最大的全機械式好氧堆肥廠日處理量達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%的堆肥廠將單獨收集的家庭有機廢棄物（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，免交廚余收運費，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，研究院首席科學家張雪華博士受邀德國哥廷根大學講學，并參觀訪問了德國哥廷根市郊已經運行25年的Dransfeld垃圾處理廠的堆肥設施，處理廠由當地的Landkreis公司管理，是公共性質的機構（public company）。公司經理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現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！”雖然他的英文其實還不錯，但參訪期間確實出現了好幾次我們得靠手機查德文對應的英文單字的時候，所以這篇推文如有信息不準確的地方，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—居民家中實現。在專業(yè)人員的指導下, 居民根據不同成分垃圾的利用及處理途徑, 對其進行科學分類收集。其中，綠桶是收集有機垃圾的，按桶的大小每年收費。值得指出的是，垃圾管理公司實際承擔起了本應該由政府執(zhí)行的監(jiān)督居民分類的職責，公司上門收集垃圾時若發(fā)現居民沒有分類，會對其進行持續(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垃圾桶換成黑色混合垃圾桶。黑桶每年的垃圾收運費比綠桶幾乎貴一倍，這意味著不進行垃圾分類就要支付高昂的垃圾費，舉例來說，一個4口之家，每年需要繳納大約90歐元的有機垃圾處理費（綠桶），混合垃圾則是150歐元（黑桶）。同時，廚余收集過程中，公司也會通過機器透視檢測是否混有金屬，發(fā)現就拒收，連續(xù)三次出現這種情況，公司就會換桶。即便如此，不少居民寧愿多交費也不愿進行分類。據了解，這種寧愿多交費也不分類的情況在整個德國仍然很普遍，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堆肥設施，位于兩個垃圾處理廠內，主要是處理哥廷根市周邊的垃圾。每個堆肥設施每年能夠處理8000噸有機廢棄物（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、園林垃圾和少量農業(yè)廢棄物。負責處理哥廷根市區(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施、堆肥區(qū)域、一個小型填埋場，張雪華博士參觀的主要是堆肥區(qū)域。整個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行，現有六個全職員工，管理收運、分揀垃圾、堆肥、填埋和其他相關工作。
組圖2：路邊遠望Dransfeld垃圾處理廠，紅白相間的屋頂
管理廠大門進來就是稱重區(qū)域，車輛一進一出能夠測算出卸載的有機垃圾量，卸料后出廠時付費，主要是附近居民夏天自己運送過來的園林垃圾。
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
由于參觀的時候正在翻堆，廠區(qū)內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)現兩個新鮮的堆體上面（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場還看見廠區(qū)內、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、樹枝樹干打碎單獨堆肥兩種堆肥方式，均不額外添加干物質和菌種，5~7天堆滿一條，每周機器翻堆一次，同時噴灑廠區(qū)內雨水收集池收集到的雨水來調節(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堆肥設施隔一周堆一個條垛。
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，按照要求需要達到55℃攝氏度以上，持續(xù)至少5天，同時觀察濕度，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量都能達到德國有機肥標準，廚余混合園林垃圾的堆肥因氮含量高，肥質更好。
組圖6：三周以上的有機堆肥條垛和園林垃圾直接堆肥區(qū)域
堆肥區(qū)域內擺放有一臺篩選機和一臺翻堆機，由于翻堆機價格昂貴，目前公司下屬的兩個堆肥設施輪換共用一臺。篩選機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，同時噴水
成熟肥需要經過至少兩道篩選，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；廚余加園林堆肥因為混有未完全降解的塑料，需要進行二次篩分。
組圖8：篩分機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，無法實現和廚余堆肥同步降解，最后只有進一步篩選出來。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際堆肥管理。
組圖9：堆體混雜的可堆肥塑料袋，因為無法同步降解，最后需要篩選出來
Dransfeld堆肥設施已經運行25年，是歐洲堆肥聯盟的成員，產品通過了堆肥資質認證，附近的農民和居民都愿意購買其成熟肥產品。一般來說，農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，所以拜訪現場時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品堆放區(qū)
Dransfeld出售兩種性質的堆肥產品，一種相當于有機肥, 需要與土壤混合才能用于種植，這與堆肥沒有添加干物質有關，都是純廚余+綠色園林垃圾這樣含氮高的物質；一種相當于堆肥土，事先已經和土壤混合均勻，消費者買回去可以直接用于種植。
組圖11：純堆肥產品（需要加土才能直接用于種植）和混合土壤的堆肥產品（可直接用于種植）
堆肥產品因其營養(yǎng)豐富、有機質含量高等特性，在德國許多領域得到廣泛的應用。2018年的德國堆肥市場分布情況如下圖所示：大多數堆肥產品(58.4%)用作農業(yè)有機肥料和土壤改良劑，特別是有機農業(yè)對堆肥的需求越來越大。歐洲土壤有機質的減少以及土壤侵蝕引起的退化越來越重要，利用優(yōu)質堆肥中穩(wěn)定的有機質來改善土壤性質，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垃圾分類桶，也就不用繳納有機垃圾收運費，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過Landkreis公司的認可，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使用有機垃圾分類桶和自己堆肥（一般是部分廚余）。
組圖13：家庭堆肥設施和哥廷根市有機垃圾分類桶
BGK發(fā)布的《2019年活動報告》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年用于堆肥的有機廢物總量為746萬噸，對于556個堆肥廠來說，這意味著平均每年可以生產13.400噸堆肥產品；170家沼氣廠處理534萬噸有機廢物，每家沼氣廠的年均吞吐能力為31.400噸有機廢棄物。
組圖14：從2000年到2018年，在確保產品質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，垃圾混收混運的現象十分普遍，后續(xù)垃圾的處置仍然面臨巨大的壓力。如何構建后端處置和再利用產業(yè)鏈，尤其是如何將占垃圾比例高達50%以上的廚余垃圾分揀出來并實現資源化利用，已成為當下快速推進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踐提供一點啟發(fā)，這篇推文也便寫有所值了。”
