中國城市固廢分選及資源化行業(yè)系列報告（一）：行業(yè)篇 來源: 再生資源信息網(wǎng)
由于線性經(jīng)濟發(fā)展模式使自然資源日益枯竭并對環(huán)境造成極大破壞，“資源—產(chǎn)品—再生資源”的循環(huán)經(jīng)濟模式應運而生。作為循環(huán)經(jīng)濟的重要組成部分，城市生活源固體廢棄物分選及資源化行業(yè)近年來逐漸受到國家和市場的重視，陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院整理多年來科研和商業(yè)發(fā)展成果，在科茂化學回收研究院支持下，撰寫《中國城市固廢分選及資源化行業(yè)系列報告》。本系列報告分為“行業(yè)篇”、“市場篇”、“政策篇”、“企業(yè)篇”和“技術裝備篇”，本篇為第1篇——行業(yè)篇。
本篇要點：
1.城市生活源固廢產(chǎn)量巨大，目前的“產(chǎn)生-收運-處理”的線性處理模式一定程度上導致資源浪費和向上溯源的環(huán)境破壞，而分選與資源化組合則是解決垃圾問題、促進循環(huán)經(jīng)濟和無廢城市建設的重要解決方案。
2.分選是資源化的前提和原料來源，資源化是分選的目的和價值來源，兩者結合是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的最優(yōu)路徑。
3.分選和資源化技術發(fā)展成熟，我國也已有落地案例。隨著資源化目標提高和政策引導，我國將迎來分選與資源化基礎設施投建高潮，產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展勢頭已經(jīng)呈現(xiàn)。
4.分選中心將成為生活垃圾資源化管理系統(tǒng)的核心樞紐環(huán)節(jié)，未來必然成為大中型城市垃圾管理體系的標配。
5.焚燒前分選已在歐洲成為主流，能顯著提升塑料垃圾循環(huán)利用率、減少碳排放、為下游企業(yè)提供進料。在我國可持續(xù)發(fā)展目標不斷提升、“雙碳”政策逐步落實、焚燒廠運營壓力提升、資源再生企業(yè)渴求原料的發(fā)展趨勢下，分選－資源化模式有望在我國廣泛應用。
6.從以焚燒發(fā)電為主向“分選和資源化結合”轉變，是當下“能源化為主+粗糙資源化”向“精細資源化”發(fā)展的必經(jīng)之路，也是垃圾管理、循環(huán)經(jīng)濟、無廢城市等領域從局部最優(yōu)解向全局最優(yōu)解進化的重要推動力。
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分選及資源化的必要性
01 | 垃圾體量日益增多
近年來，由于人口增長、城鎮(zhèn)化推進和消費升級等因素，城市生活垃圾越來越多。世界銀行于2018年發(fā)布的《垃圾何其多2.0》（What a Waste 2.0）報告指出：2016年全球產(chǎn)生的城市生活垃圾總量高達20.1億噸，到2030年將進一步增加到25億多噸！
根據(jù)我國住建部發(fā)布的《2021年城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)》，當年我國生活垃圾清運量高達2.5億噸，大中型城市人均日產(chǎn)垃圾1.0-1.2公斤。
02 | 垃圾管理不善導致破壞環(huán)境、浪費資源
巨量的生活垃圾已成為城市可持續(xù)發(fā)展面臨的緊迫問題，卻由于管理不善造成視覺污染、水體、大氣和土壤污染等環(huán)境破壞和大量資源浪費。
以塑料廢棄物為例，雖然環(huán)境泄露問題已經(jīng)有所改善，但是仍有不少被環(huán)衛(wèi)體系收集而進行焚燒處理， 會直接排放大量的二氧化碳，有損于我國雙碳目標實現(xiàn)以及全球應對氣候變化的努力。
而且，我國每年需消耗約2.5億噸原油當量生產(chǎn)近億噸塑料制品，大部分使用一次后就被填埋和焚燒，也造成了極大的資源浪費和經(jīng)濟損失。
圖1 廢棄物管理不善的雙重威脅
03 | 線性經(jīng)濟向循環(huán)經(jīng)濟轉型是未來發(fā)展必然趨勢
線性經(jīng)濟“資源-產(chǎn)品-廢棄物”的發(fā)展模式具有高開采、高消耗、高污染和低利用率的特征，以自然環(huán)境為代價實現(xiàn)經(jīng)濟增長，不符合可持續(xù)發(fā)展目標，終將被取代。
循環(huán)經(jīng)濟“資源-產(chǎn)品-再生資源”的發(fā)展模式能夠實現(xiàn)低開采、低消耗、低污染、高利用，降低經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的負面影響，是未來的發(fā)展趨勢。
作為循環(huán)經(jīng)濟的重要組成部分，城市生活垃圾分選與資源化逐漸受到重視。多國政府和公眾意識到，需要加強城市垃圾“收集-分選-資源化”體系建設、建立健全資源回收與再生利用基礎設施，改善廢棄物管理，以期做到“不填埋、少焚燒、多循環(huán)”，提高資源利用效率、減少環(huán)境污染、降低碳排放。
這對保障國家資源能源安全，推動實現(xiàn)雙碳目標，促進生態(tài)文明建設具有重大意義。
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分選及資源化的
定義和關系
01 | 分選的定義和內容
分選是將混合廢棄物按照材質、顏色、尺寸等特性進行自動化分離的過程，既包括將混合垃圾中可回收利用物料分離出來的精選過程，也包括將不利于后續(xù)處理、不符合處置工藝要求的物質分離出來的除雜過程。
具體包含機械分選、光電分選、電磁分選等。
“分選”與“分類”的區(qū)別和聯(lián)系
垃圾分類是按照一定標準將垃圾分類投放、儲存和轉運等一系列活動的總稱。以我國普遍推行的四分類為例，即便不存在誤投、錯投，分類投放后的可回收物仍是成分復雜的混合物，較難直接進行再生利用，仍需要經(jīng)過進一步分選。只有通過精細化分選得到高純度單一材質物料流，才真正有利于資源化利用。
垃圾分類只是各類可回收物資源化的第一步，分選才是決定“垃圾”能否重生為“資源”的關鍵。
02 | 資源化的定義和內容
資源化是指將廢棄物直接作為原料進行再次利用或者對廢棄物進行再生利用，是從原料（廢棄物）到產(chǎn)品（再生料）的工業(yè)化生產(chǎn)過程。
具體包括紙、木材、金屬、玻璃等材料回收再用，塑料的物理回收和化學回收等。
“資源化”和“能源化”的區(qū)別和聯(lián)系
能源化（如焚燒發(fā)電）是在能量級別回收利用，且只能回收一次，是優(yōu)先級低于資源化（材料級別回收）的無害化處置方式。
資源化與能源化利用并不矛盾，而是不同優(yōu)先級的管理方式，兩者有機結合能為優(yōu)化垃圾管理系統(tǒng)和提高資源利用效率做出更大的貢獻。
國際普遍接受的廢棄物管理優(yōu)先級原則（3R原則）表明：預防/減量（Reduce）、重復使用（Reuse）、循環(huán)利用（Recycle）、用于其他目的（如焚燒發(fā)電）的回收以及末端填埋處置的優(yōu)先級依次遞減，如下圖示。
圖2 國際通用的垃圾管理優(yōu)先級層次理念
03 | 分選與資源化的關系
1.分選是資源化的前提，資源化是分選的目的
不經(jīng)分選的混合廢棄物較難直接進行資源化，缺少后端資源化過程則會使分選失去存在的意義。
2.分選為資源化提供原料，資源化為分選創(chuàng)造價值
分選將混合垃圾分成各類高純度單一材料物料流，成為資源化環(huán)節(jié)的合適進料，卻不直接產(chǎn)生經(jīng)濟價值；通過各項資源化技術能夠將分選產(chǎn)出物轉化成高質量和高價值的再生產(chǎn)品，從而為全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造經(jīng)濟價值。
3.兩者結合是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的唯一最優(yōu)路徑，能夠讓循環(huán)經(jīng)濟既“循環(huán)”又“經(jīng)濟”！
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城市固體廢棄物
分選及資源化場景分析
陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院針對我國正在推行的城市生活垃圾分類實踐分析了對應的分選與資源化路徑：
圖3 分選中心是城市生活源固廢資源化體系中的關鍵樞紐
分選中心的地位
分選中心正日漸成為城市固體廢棄物管理體系中承上啟下的核心樞紐：一方面配合前端垃圾分類投放，并對未來的分類要求變化具有一定的適應能力；另一方面作為下游資源化、能源化的預處理單元，為資源化、能源化利用提供穩(wěn)定、合適的進料。未來很有可能會成為每個城市的標配。
01 | 可回收物
1.簡介
可回收物是指適宜回收利用和資源化的生活廢棄物，包括紙、塑料、金屬、玻璃以及織物等，經(jīng)過集中收運后，進入分選中心（Material Recovery Facility，MRF）進行精細化分類，按照材質、顏色、尺寸、密度等特性分離，得到單一材質、達到一定純度要求的分選出料，經(jīng)打包后送往下游再生加工企業(yè)。
圖4 可回收物的分選及資源化路徑示意
當前從“可回收物”桶收運得到的是不同材質的混合物料。即使前端通過智能垃圾分類箱收到“單一品類”可回收物，實際上往往也是混合物料，必須分開才能更好地進行再生利用。
例如廢塑料包括：
·塑料瓶（常見為PET材質）
·食品容器（常見為PP材質）
·日化瓶（常見為HDPE材質）
·泡沫塑料（常見為PS材質）等
“高值”廢塑料是指可通過物理回收得到的塑料顆粒，用于制作消費后可回收（Post-consumer recycling, PCR）塑料制品；“低值”廢塑料可通過化學回收，得到油、氣、單體等，用于制作原生質量PCR塑料。
2.案例
上海城投環(huán)境于2020年配合垃圾分類所建成的徐浦兩網(wǎng)融合集散中心，是集自動化精細分選、自動分類打包轉運及智能進出庫為一體的示范項目，處理量為60噸/天可回收物。
該中心從各收運點運收集來的混合硬質塑料，經(jīng)由AUTOSORT光學分選設備后，被分為透明PET、雜色PET、白色HDPE、雜色HDPE、其他塑料及膜類，大幅提升了分選出料的純度及價值，為后續(xù)的高值化再生利用打下基礎。
圖5 上海城投環(huán)境可回收物分選中心及資源化項目
另外，傳統(tǒng)的可回收物分揀中心（以人工手揀為主）的工作條件相對簡易且效率有限，面臨著招工難、留人難、效益低等問題，用自動化分選中心取代人工分揀中心日益成為提升運營效率和經(jīng)濟效益的有力措施。
02 | 廚余垃圾（濕垃圾）
1.介紹
廚余垃圾是指居民日常生活及食品加工、飲食服務等活動產(chǎn)生的垃圾，包括丟棄不用的菜葉、剩菜、剩飯、果皮等，主要成分為有機質，但難免混有一定量非有機質，如塑料袋、餐具、玻璃、沙土、木頭等不利于后續(xù)資源化的惰性物質，需要經(jīng)過分選中心去除雜質。
通過分選得到塑料膜、硬塑料、鐵金屬等可回收物，可以分別送往下游再生加工企業(yè)；還可產(chǎn)出高熱值垃圾衍生燃料（RDF）等，厭氧發(fā)酵環(huán)節(jié)產(chǎn)出沼氣、肥料等可以售賣，剩余殘渣可以送填埋或少量進行焚燒。
2.案例
在實際項目中，分選中心也可以建在廚余垃圾處理廠內，作為預處理車間。廈門市后坑生活垃圾分類處理廠就在有機垃圾厭氧發(fā)酵工藝之前專門配建了一個自動化分選車間。
圖6 廈門市后坑廚余垃圾處理廠的分選車間及資源化車間分布圖
項目業(yè)主方聯(lián)誼吉源引進德國干式厭氧發(fā)酵技術，對500噸/天生活垃圾中的有機質部分進行資源化利用。然而，進廠垃圾中含有較高比例惰性物質，阻礙有機物在厭氧發(fā)酵槽內正常流動，對發(fā)酵過程產(chǎn)生負面影響。
為此，陶朗為聯(lián)誼吉源提供了智能自動化分選中心解決方案作為厭氧發(fā)酵的預處理環(huán)節(jié)，用于回收塑料、金屬并剔除其它惰性物質。該項目于2013年建成并通過驗收，2014年通過住建部市政公用科技示范工程驗收。
同年，依托該處理廠的“生活垃圾智能分選及厭氧綜合處理”項目被列為國家發(fā)改委、工信部、科技部、財政部、環(huán)境部聯(lián)合的“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重大環(huán)保技術準備與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化工程。
03 | 其他垃圾（干垃圾）
其他垃圾是除可回收物、廚余垃圾、有害垃圾以外的其他生活廢棄物，而實際上分類后的其他垃圾仍然含有一定量的可回收物，包括紙、塑料、玻璃和金屬等。
混合垃圾分選可以將其中的可回收物挑出來用于循環(huán)利用，剩余部分再進行能源化或無害化處理，既能減少焚燒和填埋處置量，又能提高生活垃圾回收利用率和資源利用效率。詳見下文“焚燒前分選”模塊。
圖7 其他垃圾分選及資源化和無害化處置路徑示意
生活垃圾經(jīng)焚燒處理后，仍會殘留一些爐渣，主要由陶瓷、磚石碎片、玻璃、熔渣、鐵和其他廢金屬及不可燃物等組成。
可建立專門的爐渣分選廠，通過光電分選設備將其中的金屬、玻璃等提取出來，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。
04 | 廢紡織品
1.介紹
廢舊紡織品包括消費前和消費后的紡織品廢料，如工業(yè)邊角余料、廢線、廢舊服裝、家用紡織品等，可根據(jù)纖維種類精確分選出棉、羊毛、滌綸、氨綸、腈綸、棉綸、尼龍、混紡等，再進行資源化利用。
圖8 廢舊紡織品的分選與資源化
2.案例
以往，廢舊紡織品分揀都采用人工手揀的方式，但由于不同紡織品所含纖維種類不同，分揀難度高、準確率差、效率低，不能滿足下游廢紡資源化企業(yè)的需求。
瑞典環(huán)科院牽頭的創(chuàng)新項目“SIPTex”搭建了一條廢紡自動化分選測試線，并通過近紅外光學分選設備對各種來自消費前和消費后的紡織品廢料進行分選測試。
在獲得滿意的測試效果后，瑞典Sysav公司依托陶朗的技術方案在馬爾默市建設了一個廢紡自動化分選工廠，于2020年9月投產(chǎn)；該工廠利用光學傳感器可識別出多達16種不同類型材料，并能根據(jù)識別結果將混合廢紡按不同成分分選出，以便于下游規(guī)�；Y源化利用；該項目對于我國廢舊紡織品行業(yè)和垃圾分選有著很好的參考借鑒意義。
廢舊紡織品回收目標
我國每年生產(chǎn)的服裝高達220多億件，每年產(chǎn)生的廢舊紡織品2600多萬噸之多，回收量不到400萬噸。
為改變這一局面，國家發(fā)改委發(fā)布了《關于加快推進廢舊紡織品循環(huán)利用的實施意見》，設定了“到2025年，廢舊紡織品循環(huán)利用率達到25%，廢舊紡織品再生纖維產(chǎn)量達到200萬噸”的目標，這也為廢舊紡織品分選及資源化行業(yè)發(fā)展奠定了政策基礎。
05 | 建筑垃圾
1.介紹
建筑垃圾指在各類建筑物、構筑物、管網(wǎng)等進行建設、鋪設或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄料及其他廢棄物，可分為工程渣土、拆除垃圾、施工垃圾及裝修垃圾，通常包含有大量可回收利用材料，除了常見的砂石、磚塊，混凝土等，還有在裝修和拆除垃圾中占可觀比例的金屬、木材、多種塑料、玻璃、橡膠等，經(jīng)過分選后可分別進行資源化利用。
圖9 建筑垃圾破碎后的分選和資源化
2.案例
2020年上海市建設了青浦再生建材利用中心項目，年處理建筑垃圾50萬噸，生產(chǎn)處理線處理能力為1500噸/日，其中裝修垃圾1000噸/日、拆除垃圾500噸/日。
破碎后的建筑垃圾經(jīng)過篩分、磁選、風選等處理流程后，利用近紅外光電分選設備再進行精準除雜，剔除塑料、木材、織物等非骨料雜質。
提純后的高純度骨料可被用于再生建材的制備；光電分選設備還可進一步對提純后的骨料進行磚砼分離，將提純后的混凝土用于干拌砂漿，實現(xiàn)更高的再生價值。
此外，用光電分選替代傳統(tǒng)的水浮選，既提高骨料的純度，又避免產(chǎn)生污水，一舉兩得。
06 | 電子垃圾
電子垃圾指被廢棄的電器或電子設備，主要包括家用電器和計算機等通信電子產(chǎn)品，含有大量金屬可回收物。
可在破碎拆解后，利用光電分選技術，實現(xiàn)含金屬物料的分流，然后進一步從中分選出各類有色金屬、不銹鋼、導線等，分別進行資源化利用。
從不含金屬的物料流中，可以分選出各類塑料成分，如印刷電路板以及ABS、PS、PP等塑料，分別進行物理回收和化學回收；部分塑料含阻燃劑，對環(huán)境污染非常嚴重，需要單獨分選出來，確�；厥账芰夏軡M足RoHS指令要求（含溴量低于1000ppm）。
圖10 經(jīng)陶朗光電分選后的電路板、塑料、金屬等高純度可再生資源
我國每年產(chǎn)生的電子垃圾總量高達上千萬噸，已成為全球第一大電子垃圾產(chǎn)生國，資源化潛力巨大。
07 | 報廢汽車
報廢汽車是達到國家報廢標準或者雖然未達到國家報廢標準，但嚴重損壞經(jīng)檢驗不符合國家機動車運行安全技術條件，或者不符合國家機動車污染物排放標準的機動車。
在汽車拆解線上，經(jīng)過基本的拆解如電瓶、輪胎、車門、發(fā)動拆卸、氟利昂和廢油抽取機等，剩下的整車將進入破碎中心。
通過應用先進的自動化分選技術，破碎料中的各種有色金屬、鋁合金、不銹鋼、導線、電路板、各類塑料聚合物（如PP，ABS，PC等）可以被高純度地分選出來，分別進入資源化渠道。
圖11 報廢汽車拆解與廢金屬資源化
《汽車產(chǎn)品生產(chǎn)者責任延伸試點實施方案》提出“報廢汽車資源綜合利用率達到75%，汽車可回收利用率達到95%，重點部件的再生原料利用比例不低于5%”的目標。在國家政策的規(guī)范下，報廢汽車回收拆解企業(yè)正逐步向機械化、自動化和規(guī)模化方向發(fā)展。
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固體廢棄物分選技術工藝
分選工藝存在機械分選、光學分選、電磁分選等多種不同的技術路線，分別適應于不同的分選目的，陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院整理主流的分選技術如下。
01 | 機械分選
包括如尺寸篩分、彈跳篩分、重力分選（包括風選、水浮法等）。
02 | 光學分選
通過可見光、近紅外等不同光譜段的反射光譜分析來識別和分選不同材質、顏色的物料。
03 | 電磁分選
通過電磁場的特性來識別和分選不同材質的物料。
人工智能與分選結合
做為一個有益的補充模塊，人工智能（AI）技術正在改變分選行業(yè)。
AI技術早在30年前就走進分選應用。但受制于當時的技術，AI算法只能通過對比材料顏色的灰度值或彩色值，借助簡單規(guī)則做出分選判斷。
隨著算力增加，AI技術越來越多地應用于圖像分類，例如，定制分選相機可捕捉顏色特征以外的材料光譜特性，從而大幅提高光電分選設備的精確性。近年來，深度學習算法日臻完善，為解決數(shù)據(jù)處理難題提供了支持。
針對某一特定分選應用，可以先對人工智能軟件進行培訓，使其預先學習并記住大量物料特征，歸納總結后形成算法，從而使分選設備能夠檢測成分更復雜的材料，并提高分選準確性。
在工業(yè)4.0時代，互聯(lián)網(wǎng)和云技術的發(fā)展，使得分選設備上加裝的深度學習模塊還能夠收集大量的云端數(shù)據(jù)，掌握更多的材料特征，進行更深度的學習，從而進一步提升分選能力和精確性。
在分選廠或分選中心內，往往是多種分選技術模塊的組合，常見的可回收物分選中心包括機械篩分、磁選（可選渦電流）、光學分選等多模塊。
圖12 典型的混合生活垃圾分選流程圖（簡化版）
圖13 典型的PP/PE/PS塑料包裝分選及高值化再生利用流程
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固體廢棄物資源化技術工藝
不同材質和來源的物料擁有不同的資源化技術，陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院整理主流資源化技術如下。
01 | 紙張
02 | 木材
03 | 塑料
04 | 玻璃
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焚燒前分選——行業(yè)新趨勢
目前，我國生活垃圾清運量的95%以上被焚燒和填埋處置，且焚燒占比逐年增多，2021年焚燒能力占比達到68.1%。
另外，全國部分地區(qū)開展垃圾填埋場修復項目，逐漸將填埋場陳腐垃圾挖出來進行焚燒處理。因此，焚燒廠是絕大多數(shù)生活垃圾的最終歸宿。
但近年來焚燒廠面臨降碳減污、補貼減少的壓力和生活垃圾組分改變帶來的穩(wěn)定運營的挑戰(zhàn)。
陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院依據(jù)在歐洲多國的項目經(jīng)驗，認為焚燒前分選是我國未來生活垃圾管理的發(fā)展方向。
01 | 焚燒前分選是什么
焚燒前分選是在生活垃圾（包括干垃圾、混合垃圾、填埋場陳腐垃圾等）焚燒處置前，通過垃圾分選裝置分選出其中的可回收物（紙塑玻金等）用于資源化企業(yè)循環(huán)利用，從而達到降碳減污、提高資源循環(huán)利用率的目標。
02 | 焚燒前分選在歐洲的發(fā)展情況
1.發(fā)展現(xiàn)狀
在歐洲、日本等已推行垃圾分類數(shù)十年的國家和地區(qū)，“焚燒前分選”已得到普遍認可并被大量實踐。
歐盟議會于2022年9月14日批準的可再生能源指令（RED III）修訂案中，設定了2030年可再生能源占比45%的目標！同時也明確指出，混合生活垃圾或其他垃圾的焚燒發(fā)電項目必須增加“高質量的分選”環(huán)節(jié)，以求盡量將垃圾中的化石基材料（主要是塑料）分離出來用于循環(huán)利用，避免其被焚燒；而只有分選后的剩余垃圾焚燒才可能被列為“可再生能源”。
這對于消費后塑料再生行業(yè)（物理或化學循環(huán)）而言也是個重大利好消息——未來將會有更多的進料來源！
2.焚燒前分選前后對比
在西歐、北歐等國，目前塑料垃圾資源化主要依托以押金制（針對塑料飲料瓶）和綠點系統(tǒng)（針對其他塑料包裝）為基礎的收集與分選系統(tǒng)，其他塑料垃圾混在剩余垃圾中被焚燒或填埋。
圖16 歐洲的生活垃圾資源化利用模式現(xiàn)狀（以塑料廢棄物為例）
陶朗在瑞典的調研數(shù)據(jù)顯示：
a.飲料瓶在所有塑料包裝中占比10%，通過押金制得以高比例回收和資源化利用；
b.通過綠點系統(tǒng)收集到的塑料包裝占比30%；
c.剩余60%的塑料包裝被焚燒處置，未得到資源化利用。
歐盟的目標是到2025年塑料包裝回收利用率達到50%，2030年達到55%，當前收集比例為40%。
由于前端分類投放已實施多年，進一步提高空間有限，達到回收率目標的方法只有挖掘“剩余垃圾”的潛力，即通過焚燒前分選的方式。
具體如下圖所示，一是增加其他垃圾進入焚燒之前的分選中心，從混合垃圾中分選出殘余塑料包裝，供應給塑料分選廠和資源化渠道；二是擴大原有塑料分選廠的處理能力，以應對來料的增加。
圖17 歐洲的生活垃圾資源化利用模式新趨勢（以塑料廢棄物為例）
03 | 焚燒前分選在歐洲的發(fā)展動力
1.減碳效益顯著，符合歐盟碳排放政策
歐洲在綠色低碳發(fā)展方面處于世界領先位置，于2020年通過《歐洲綠色協(xié)議》，承諾2030年溫室氣體排放比1990年減少50%-55%，到2050年實現(xiàn)碳中和；于2021年修訂“碳排放交易體系”，每年配額總量下降速度進一步加快，且配額拍賣比例逐年增長，至2030年將不再免費發(fā)放初始配額，還將于2026年起將城市垃圾焚燒裝置納入碳交易。
在碳減排的政策壓力和碳交易的價值鼓勵下，焚燒前分選作為低碳的垃圾管理方式受到政府、社會和企業(yè)的青睞。
2.促進循環(huán)經(jīng)濟，助力歐盟實現(xiàn)資源化目標
2018年歐盟在《包裝及包裝廢棄物指令》明確規(guī)定：到2025年要實現(xiàn)所有包裝廢棄物至少65%回收率，其中塑料50%，木材25%，黑色金屬70%，鋁50%，玻璃70%，紙張和硬紙板75%；到2030年所有包裝廢棄物至少70%回收率，其中塑料55%，木材30%，黑色金屬80%，鋁60%，玻璃75%，紙張和硬紙板85%。
實際上到2021年的塑料包裝的回收率為40%，正如上文所言，前端分類投放實施多年，進一步提高空間有限，焚燒前分選是達到回收率目標最好的方法。
3.不需多建新焚燒廠，即可應對日益增長的垃圾體量且能獲得更大經(jīng)濟收益
近年來，歐盟整體垃圾量逐年增多，填埋處置受到越來越嚴格的限制，焚燒發(fā)電補貼也在逐漸消退。
新建焚燒廠既不符合政府意愿，也得不到民眾支持，失去補貼后，僅靠垃圾處理費的收入很難維系。生活垃圾管理面臨巨大困境。
焚燒前分選可將垃圾中相當一部分高熱值可回收物分出來進行資源化利用，產(chǎn)生更大經(jīng)濟價值的同時，間接擴大了焚燒廠的處置能力，不需增建或僅需少量增建新的垃圾焚燒廠。
4.分出可回收物，為下游再生資源加工企業(yè)提供優(yōu)質原料
以塑料的循環(huán)利用為例，艾倫·麥克阿瑟基金會《新塑料經(jīng)濟全球承諾》、歐盟《一次性塑料指令》、英國和意大利“塑料包裝稅”等公約和政策，大力推動了全球范圍內廢塑料化學回收工廠的建設，從2020年的萬噸級到2025年數(shù)百萬噸級，這意味著到2025年將新增數(shù)百萬噸乃至上千萬噸廢的塑料原料需求。
垃圾分類在歐洲發(fā)展比較成熟且趨于穩(wěn)定，無法在短時間內滿足如此巨大的塑料垃圾增量需求，焚燒前分選從比垃圾分類來源更廣闊的原料中分選出塑料原料，為下游再生資源加工企業(yè)提供足量的優(yōu)質原料。
04 | 焚燒前分選在我國的發(fā)展前景及潛力
1.有助于促進“雙碳”目標達成，碳交易收益潛力巨大
以塑料垃圾為例，增量方面，2019年我國廢塑料焚燒處置量就達到近2000萬噸水平，如果能夠通過焚燒前分選將其分出來進行資源化利用，可以減少4000-5000萬噸碳排放。
存量方面，垃圾填埋場存有4-5億噸廢塑料，隨著城鎮(zhèn)化不斷推進和環(huán)保要求不斷提升，全國多地計劃將填埋場垃圾挖出來焚燒處置，僅廢塑料的焚燒就會產(chǎn)生8-10億噸碳排放。
焚燒前分選可將塑料、紙張、木材、紡織品等高碳含量物料分出來資源化利用，碳減排潛力巨大。未來焚燒廠很有可能會被納入碳交易體系，隨著補貼退坡甚至取消，減碳收益或將成為焚燒廠主要經(jīng)濟收益。
2.助力實現(xiàn)逐步提升的“循環(huán)經(jīng)濟”和“無廢城市”發(fā)展目標
近年來，發(fā)改委、住建部、生環(huán)部、工信部等部委陸續(xù)發(fā)布《生活垃圾分類制度實施方案》、《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設施發(fā)展規(guī)劃》、《“無廢城市”建設試點工作方案》、《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》等文件，垃圾回收利用率目標不斷提高，無廢城市名錄不斷擴充要求不斷提升，現(xiàn)行的垃圾管理體系較難實現(xiàn)。
很多城市垃圾管理工作集中在前端分類投放設施和公共教育上，后端資源化缺乏系統(tǒng)性有效投入，導致很多可回收物實際上面臨被焚燒或填埋的局面，焚燒前分選是潛力極大的解決方案。
垃圾組分和回收技術的演化
隨著城鎮(zhèn)化進程加快以及居民消費方式的改變，城市生活垃圾組分較十幾年前發(fā)生很大變化，各類可回收物占比不斷增加，生活垃圾中的塑料、紙成分都已快速增加到近20%。
圖14 東南沿海某城市2011年混合垃圾與2019年其他垃圾的成分比對
隨著技術進步以及設計改變，很多原本技術上不可回收的廢棄物，現(xiàn)在有了新的回收手段，例如聚乙烯和聚丙烯復合塑料包裝之前無法通過物理循環(huán)再生加工，而新興的化學循環(huán)技術可以很好地應對。
另外，由于錯投、誤投現(xiàn)象仍存在，部分高價值可回收物會存留在其他垃圾中。焚燒處置既浪費資源又會釋放大量溫室氣體和其他污染物。
由于塑料制品及包裝總體用量增加，“其他垃圾”中存在相當高比例的“低值可回收物”，材質以塑料和紙為主。
如外賣餐盒、生鮮食品容器、飲料杯、酸奶盒、日化包裝等硬塑料包裝，以及購物袋、零食袋等軟塑料包裝，還有牛奶和果汁包等紙基復合包裝等。
一些城市四分類后“其他垃圾”塑料成分高達20-30%，個別城市達到40%，這些都具有較高回收價值，焚燒處置非常浪費資源。
圖15 東南部多個城市四分類后“其他垃圾”中各類細分成分柱狀圖
3.緩解部分焚燒廠運營壓力，增加無害化處理量和經(jīng)濟收益
垃圾分類后，濕垃圾從前端分出，焚燒廠主要原料從低熱值、高含水率的混合生活垃圾轉變?yōu)楦邿嶂�、低含水率�?ldquo;其他垃圾（干垃圾）”。
原料大幅改變會對已有焚燒廠穩(wěn)定運營產(chǎn)生很大影響。為保證安全穩(wěn)定運行，需減少垃圾處理量來維持熱負荷不變，同時高熱值會使爐膛溫度上升，導致結焦加重，增加運營成本。
另外，隨著補貼退坡，焚燒廠面臨著越來越大的經(jīng)營壓力。
在焚燒處理量尚未飽和或不適宜建設焚燒廠的地區(qū)，可將生活垃圾中未受污染或受污染較小的塑料、紙張、木材、紡織品等高熱值、高回收價值和金屬、玻璃等不參與燃燒卻具有回收價值的物料分選出來循環(huán)利用。
這樣做一是可以調節(jié)入爐物料的熱值，緩解焚燒爐運行壓力；二是分選出可回收物能夠增加焚燒廠的垃圾無害化處理量，通過處置更多垃圾、售賣或再生加工可回收物，提升經(jīng)濟收益。
4.提供穩(wěn)定且優(yōu)質的原料，推動下游資源再生加工行業(yè)重生和發(fā)展
與歐洲情況不同，我國過去二十年一直是全球主要乃至最大的洋垃圾進口國。
2010-2017年，我國垃圾進口量維持在4000-5000萬噸水平，2018-2021年逐步降至0。
近三年國內再生資源企業(yè)面臨缺少原料的困境，行業(yè)備受打擊，尤其是廢塑料和廢紙再生加工企業(yè)。大量企業(yè)被迫關停或轉移至東南亞，而后者有一半以上虧損，除疫情影響，還包括沒有優(yōu)質原料、高額通關費用、缺少熟練工人、不適應當?shù)丨h(huán)境等原因。
除了傳統(tǒng)再生加工企業(yè)，新興企業(yè)也面對原料不足的問題，如化學回收逐漸成為解決塑料污染和推動材料領域低碳循環(huán)轉型的新方案，多地在建或籌建工廠，僅科茂環(huán)境在建工廠在未來三年內就有70-100萬噸原料需求，生活垃圾中的低值廢塑料是化學回收的最佳原料來源，而當前基本都被焚燒處置。
焚燒前分選將具備回收價值的物料挑出，向再生資源加工企業(yè)提供體量和品質穩(wěn)定的原料，挽救行業(yè)危機，為我國未來全面推進垃圾資源化保留革命火種并發(fā)展新的版圖。
7
分選及資源化行業(yè)未來發(fā)展
分選與資源化的技術已經(jīng)成熟，在歐美澳日等發(fā)達國家和地區(qū)，多種模式都有穩(wěn)定運行的項目。現(xiàn)階段我國的行業(yè)發(fā)展尚未充分，但已有不少案例，隨著資源化目標的提高和政策引導，我國將會迎來分選和資源化產(chǎn)能投建高潮，產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展勢頭已經(jīng)呈現(xiàn)。
01 | 發(fā)達國家分選及資源化項目
02 | 我國已有的案例
過去十年里，我國生活垃圾管理重點在于大力提升無害化處理率和推動以焚燒為代表的能源化利用。進入“十四五”后，開始從以焚燒發(fā)電為主向“分選和資源化結合”轉變，全國多地尤其是東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)開始投建各類分選和資源化裝置和項目，使垃圾資源化從粗糙的理念逐步精細化發(fā)展，開啟了生活垃圾管理、循環(huán)經(jīng)濟、無廢城市等相關事業(yè)從局部最優(yōu)解向全局最優(yōu)解的進化之路。
作者介紹
陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院：成立于2022年5月，是中國前沿的固廢分選和資源化行業(yè)研究機構，依托陶朗集團全球領先的分選和回收解決方案以及80多個國家和地區(qū)10余萬裝機量的分選和回收項目經(jīng)驗，現(xiàn)正在推動中國首個固廢分選及資源化行業(yè)研究報告的撰寫和發(fā)布。
科茂化學回收研究院：成立于2021年，是中國首家廢塑料化學回收行業(yè)智庫。依托科茂環(huán)境領先的廢塑料化學回收技術和豐富的項目經(jīng)驗，開展廢塑料化學回收技術、市場、政策、產(chǎn)業(yè)鏈等領域的系統(tǒng)性研究，已發(fā)布 《廢塑料化學回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》系列成果。
感謝中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會常務副會長趙凱先生，中國合成樹脂協(xié)會塑料循環(huán)利用分會常務副會長王旺先生，德國國際合作機構（GIZ）環(huán)境和循環(huán)經(jīng)濟部門主任錢名宇博士對本系列報告做出的重要貢獻。
來源 | 陶朗循環(huán)經(jīng)濟研究院、科茂化學回收研究院
