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我们在生活当中每天都会产生垃圾,由于它太稀松平常,人们往往很少在意,下意识地认为环保部门去处理就好了。但许多人或许不知道,全球每人平均每天要产生0.74公斤的垃圾,生活水平越高的地方,人均垃圾量越大,发达国家是全球平均水平的三倍。从总量上看,全球每天产生550万吨垃圾,一年的垃圾总量高达20亿吨。

因此不难想象,这些垃圾到哪儿去,怎么处置,事关地球和我们人类自身的健康。所以说,垃圾这件事,从它的产生到处置,其实是关乎每个人的一件大事。

2020年夏际,正值上海开始推行严格的垃圾分类。华东师范大学的一名来自河南的新生刚刚入学。一开始,他拿着垃圾不知道如何投放,由此开始观察和思考垃圾处理这件事。后来,他与同学一起对上海和全国多个省市的垃圾处置问题进行了深入的调研。现在,作为一名北京大学的博士研究生,他依然执迷于与垃圾相关的环境治理问题。

今天我们要向您介绍的就是这位名叫邱博然的青年。今年9月,他在参加于联合国纽约总部召开的未来峰会期间,接受了我的采访。

问:如果说在大街上你看到几个人迎面走来,他们手里拿着冰咖啡、冰茶或者是珍珠奶茶,你首先想到的会是什么?

邱博然:如果从我的专业角度来说,可能想到的是他们在这些饮料喝完之后,废弃物会投到哪个垃圾箱。但是我可能第一个想到的是好不好喝。

问:平时你喝这些饮料吗?

邱博然:喝的。但是为了控制体重,我目前在有意识地减少含糖饮料的摄入。

问:你喝完以后会怎么办?

邱博然:在上海,我们会实行比较严格的垃圾分类,喝完的这些饮料杯会当作可回收物,投入垃圾箱。

问:如果垃圾在投放的时候没有很准确地去分类的话,接下来会产生什么样的问题?

邱博然:普通垃圾或者干垃圾,一般而言我们的处置方式会有四种。

第一种是卫生填埋,很简单,挖个坑填进去。第二个就是焚烧,就是把它放到焚烧炉里面烧掉。那么第三和第四种比较少,分别是堆肥和再生利用。

如果没有分类投放的话,把所有垃圾都填埋或者焚烧,会有很大的资源浪费和相关的能源消耗。

举个例子,如果说我们将这些饮料杯一股脑地焚烧,从物理角度来讲会降低我们焚烧所有东西的热值,这样的话我们就需要投入更多的助燃物,或者提高到更高的温度来让它烧掉。

像我们的餐厨垃圾,这些是高水分、高有机物、高盐量的东西,实际上混到我们的大型干垃圾的焚烧厂里面是不容易被焚烧的。

所以说,如果我们没有把它分开,就会造成前端的资源浪费。而如果分开之后,我们对这些可回收物和有机固体废弃物就能进行进一步的处置,比如说我们将它实施再生资源利用,废纸变成废纸浆、变成再生纸,然后餐厨垃圾变成肥料再投到农业生产当中,或者发酵成生物质能源。

问:刚才你提到四种不同方式垃圾处理方式。填埋是不是会有污染的影响?

邱博然:对,因为它是我们最粗放的一种处置方式。由于它成本最低,我们只需要在城郊找一块比较大的空地,我们就可以挖出来,然后做一些基础的铺设,铺设几层不同的防渗、防滤等等 ,然后填进去。

它的污染实际上主要有两方面,第一方面是长时间对这一地区的土地的占用,而且对土地和生态环境系统的一些污染,因为即便是我们做了一些防渗,或者说这个相关的底层的铺设,依旧会对周围的生态环境——包括它有臭气、臭味——尤其对一些动物、植物会产生一些不可逆的影响。

问:还有一个顾虑,如果不停地填埋垃圾的话,你最终是没有这么多场地去填埋。

邱博然:像上海而言,它的填埋场老港应该有一期、二期——现在有三期工程了,(总面积近30平方公里),比整个澳门特别行政区还要大,容纳的是非常庞大的一个垃圾体量。

现在上海已经接近80%以上转为焚烧了,并且采取了一些相当于是后填埋时代的弥补吧。比如说,在这些填埋垃圾上面再重新覆土,覆土之后再重新植被,现在它变成了一个所谓的郊野公园,人们可以在那里休憩。

问:那么从全国来看,不加处置的填埋,特别是在底层都不铺设,这种填埋还存在吗?

邱博然:我们毕竟是大学生,所调研范围有限。在我们所调研的十三个省市而言,一些欠发达的二线或者三线城市填埋会存在粗放填埋的情况,但是依旧会完成最简单的底层的二层或者三层的铺设。这目前都是归属于城市的环卫系统网络,这个网络会有政府部门的监管,不太会有大规模的、没有预先处置的填埋。

问:焚烧垃圾又是一种什么样的处理方式?

邱博然:焚烧垃圾大概是在上个世纪西方先开始的处置方式,它对技术的要求比较高,因为不是说烧就能烧掉的。烧之前对垃圾有预先的纯化、分离、粉碎、压缩,然后中间添加助燃物,到后面的话控制温度。

垃圾的组份特别复杂,不同的垃圾,不同的热值,混到一起之后能不能烧干净,烧完之后的废渣、飞灰又怎么处置,同时烧的过程当中,它一定会产生有害气体,像我们之前中国比较关注的二恶英,它是一种在焚烧温度没有达到的时候,产生一种对人体非常有害的气体。

当时技术不够发达,现在的话,通过一些在线监测和温度调控,能够控制二恶英这类有害气体的产生,而所有的气体还需要经过后续的纯化、净化、脱硫、脱硝、除尘等过程,这些是后面需要达标所进行的一些处置。

这算是比较主流的一个方向,但是它对经济成本的要求和技术上面的要求比较高。

问:你能给我们一个概念吗?这个成本大概相当于多少?

邱博然:在上海而言,大概会是填埋的3倍到4倍——对于单体量垃圾来说。

问:刚才你说到焚烧以后产生的气体达到标准了才能够允许排放?

邱博然:最低是达到当地和国家的排放标准。国家是一个排放标准,当地一定是比它的高,在上海而言的话,它会达到欧盟的排放标准,会更低,对于PM2.5、二氧化氮、二氧化硫,都会有相应的几个具体的阈值去限制。

问:刚才我们还提到了堆肥跟回收的环节。堆肥对于任何一个城市来说都不容易,因为你要去收这些厨余的垃圾,很难。

邱博然:我们所说的堆肥在专业角度来说是有氧的消化,就是它是在这个有氧的状态之下去把它进行生物质的转化。

但实际上而言,举个例子,城市垃圾回收网络建成之后,餐厨垃圾在上海作为一种单分类的组份,也是会被集体收集的。这比较难以实施,所以说不是全国所有地方都有的,上海能够实现把大部分的餐厨垃圾收集之后,会把它送到厌氧消化厂,是通过厌氧的方式,用微生物的力量去把这些餐厨垃圾变成甲烷、氢气,这些可回收的生物气体。

剩下的基质、渗滤液才会以废水的形式,在城市的污水处理厂进行处理。剩余的一些固体废弃物——最后就会是一些压榨之后的滤饼了,目前的处置方式,一个就是填埋,当然它的量就比较小,可以忽略,另一个就是用作城市的再生建材,作为不和人体亲密接触的建材。

问:这个的处置量有多少?

邱博然:就我们所调研的上海老港基地,其处理能力就占上海市中心湿垃圾总产出的近4成。厌氧消化在全国目前是一个比较大的市场,因为我之前有做过类似的创业项目,所以说在上海和全国相关的公司是比较多的,当然它取决于能够拿到政府所给的资格和名额,因为它是需要接入到城市的环卫网络的,还是存在技术上和市场上的壁垒。

问:我们接下来再谈谈另外一种方式——回收,从这些垃圾里面找出来可以回收利用的东西,回收利用的东西大概有哪些?

邱博然:废纸、废金属、废塑料都是可以被回收的。

问:现在的回收率大概有多少呢?

邱博然:整体的回收率其实很低,通过我们的调研全国整体来说不到20%,但是这个垃圾的体量也是不小的,以上海为例,其可回收物在全部垃圾体量中在20%左右。

问:上海应对垃圾问题走过了一条什么样的路?

邱博然:从2019年开始,上海实行了我们叫做史上最严的垃圾分类管理条例。这个条例当时在全国算是引起了一些轩然大波。因为它对城市的居民、政府机构或者企业所投放的垃圾,都规定了非常详细的投放条例,包括奖惩措施。上海自己投入了很大的人力、物力、财力去完成这样一个体系。

举个最简单例子,我在所上的本科学校——我是从河南第一年来到上海去读本科的,刚到学校,除了给我们发新生入学手册,还会发一本垃圾投放管理条例:哪个时段投到哪个垃圾点,怎么分类,如果你不知道怎么分类,有哪个平台或者网站,你能够去查去怎么分类。我就按照他所说的去实施。

等到我拿着垃圾袋去垃圾桶的时候,会发现每一个垃圾桶都会有一到两个执勤人员去检查你有没有遵守要求,你有没有把易拉罐放到普通垃圾里面,你的香蕉皮有没有放到普通垃圾里面——应该单独投到餐厨垃圾里面。

而且是要破袋投放的。比如说,你拿着塑料袋,拎着一个香蕉皮,袋子不是餐厨垃圾,香蕉皮算,把袋子破掉之后,袋子是普通垃圾。

它所投入的成本是很高的,但这个不是一直都有。在我上大学的第二年,可能就没有人力来这样监督了。

那么当然上海用这种比较大规模的成本投入,实行了比较长的一段时间,促使居民养成了这样一个习惯。后续的话,其实居民的成本其实不太多,家里的垃圾桶分几个袋就可以,所以说能够让它落实下去。

问:现在推行的情况怎么样呢?

邱博然:应该还是说是比较可观,但会存在一些问题。 80%的居民都能够按分类来投放垃圾。

问:在你对上海所进行的调研当中,你提到了一个问题,就是说让环卫网跟再生资源利用网络结合起来。但是在现实当中,这两个网络不是链接的吗?

邱博然:我们小时候会有一些习惯,就是我们会在家里把这些废瓶、废纸收集起来,一段时间之后,我们联系小区或者说社区的一些专门回收的人员去卖钱,可能很少,五元人民币,十元人民币之类的,但这些相当于是我们自己所执行的一种可回收物的回收方式。

实现我们所说的联网融合——再生资源利用系统网络与城市环卫网络相融合,我们用城市的环卫车、城市环卫系统本身所建立的那些大小站点——回收站、中转站,来完成可回收物的收集和最终的利用,就能比较大地提高回收效率。

问:后一种方式能在多大的程度上提高回收利用率呢?

邱博然:那么这个体量,尤其是在2019、2020年实施两网融合的体系之后,可回收物的利用会提升30%。

问:那还是很可观的。

邱博然:对。同样的,后面也会配套建立了很多不同的处理厂,因为之前都是类似私人作坊,体系化以后,不同的塑料如果放到技术含量更高的工厂,会产生更高的可回收效益。

问:总体来说,你认为上海的处置方式成功吗?

邱博然:在上海当地是成功的。当然根据我们所做全国性的调研而言,这依旧是不能够粗放地应用在全国其他省市的,依旧是要因地制宜来考虑不同的因素。

它所需要的投入是巨大的,需要建立每个小区的垃圾桶,配套的宣传网络,需要不同的垃圾回收车,垃圾中转站,垃圾末端的配套工厂,对工作人员的补贴,对居民的宣传,对本身各种技术的科技投入,是巨量的。

问:从宣传的角度来讲,你觉得现在做的到位了吗?

邱博然:在我们中国提出生态文明建设之后,也规划了美丽中国战略目标,这样一个大的战略背景的提出,会对我们的垃圾分类、垃圾的回收利用产生比较大的影响。

因为之前大家不觉得这是个事儿,这个东西扔到哪里都可以,又怎么了呢?但实际上,在宣传了这些低碳的一些可持续发展、生态文明的理念之后,大家就会觉得我这个垃圾确实投放了不同的垃圾桶,会产生不同的效益。政府层面大规模的广泛宣传,会就垃圾分类对人们产生潜移默化的影响。

另一方面的话,包括我们之前也在做的,就是从孩子入手去做一些环境教育课程,所希望达到的目标是教育一个孩子,影响一个家庭,从而辐射一片社区。

问:在你所做的研究当中,你在探索在对中国的生活垃圾分类处理的过程当中,怎么样去核算温室气体的排放量。你的研究结果具体是什么?

邱博然:政府间气候变化专门委员会(IPCC)对全球的温室气体排放有一个核算指南。那么其中一章就是对废弃物、对城市固体废物(municipal solid waste)温室气体排放量的核算,有相应的公式。

我们所做的就是在这个基础之上,来完善一下一些公式里面的修正因子,包括一些参数,选用适合中国的参数,或者说我们重新去测量核算。这样的话就能够建立一个比较适用于中国的一些垃圾分类的碳排放的核算体系。

就像刚刚提到了四分类,我们对四分类都进行了对应的碳排放的核算公式的建立,然后结合中国的统计年鉴和相关的一手数据来算出来不同时期、不同地区、不同处置方式的垃圾的碳排量。

我们知道不同城市的人口体量不一样,经济体量不一样,所产生的垃圾量实际上不具有可对比性。像新疆和北京,就是我们不能说北京的垃圾排放多,但它排放就不好。所以说我们所设立的一个新的排放的测量指标就是单位质量的垃圾碳排量。

然后我们发现在2019年上海实行垃圾分类之前,它的单位垃圾碳排量一直在全国中游、中下游左右。2019年到2020 年就跃居到了上游,到21年大概就排到了全国碳排放水平的最低。这样就能一定程度地反映上海所实施垃圾分类和两网融合措施对于减排效益的巨大贡献。  

问:中国的2030年前碳达峰行动方案里面明确地提到了到2030年生活垃圾资源化利用的比例要提高到65%。你觉得这个目标能够实现吗?

邱博然:乐观来讲是可以实现的。尤其是像上海或者说北京,能够实现百分之百的生活垃圾无害化处置率,那么资源化利用率可能会稍微低一点,80%、90%,但是其他城市就因城市而异。

焚烧是最大程度的利用。焚烧,它是发电的,用焚烧之后所产生的热能向电能转化。

问:焚烧转化成电能的能力,你可以给我们一个直观的数据吗?

邱博然:焚烧之前是零转化为电能,但现在上海的工厂能够实现电能的自供给,它傍边就有一个小发电厂,能够完成自己焚烧所需要的电能,同样也能够向电网供给。

问:垃圾的恰当处置,对于中国实现双碳目标,你觉得能够做出什么贡献,在多大程度上做出贡献?

邱博然:对于双碳目标而言,主要目标依旧是放在大规模的能源消耗, 煤炭或者是低碳的电力发展, 像光伏、风力发电等等的。 但是垃圾分类 的话, 它的单位碳减排量不多,但是大体量耦合上来的话, 还是一个比较大的数据。

它很大的一个作用在于能够帮助居民实现低碳生活方式,垃圾的产生,是一个持续性的事情,在长远来看所能做贡献的是比较大的。

问:你现在是在读的博士生,目前在你的研究当中,重点关注的是什么问题呢?

邱博然:是有机固体废弃物的资源化利用问题。像我们刚刚所提的厌氧消化,就是我自己所做的研究,最主要关注的技术体系的一些升级。厌氧消化最终的贡献是如何把这些餐厨垃圾、废水、污泥变成我们甲烷。怎么变成这个问题不难理解,用一些定点的微生物就能够让它变过去。但是我们目前研究的是如何提升转化的效率,比如说之前可能20%才变成甲烷等等,能不能30%、能不能40%?在这个过程当中能不能降低成本?比如说我们驯化更加强大的菌群,比如说我们在这里施加一些多策略耦合的体系,比如使用生物电化学系统电催化、引入碳量子点等等,用各种技术手段去促进厌氧体系的转化。这是我所研究的科学问题的方向。

问:你父母支持你搞这个专业吗?

邱博然:在本科选专业的时候,有一个戏称叫四大天坑。就是我们会说学生不要选的四个专业,分别是生、化、环、材——生物、化学、环境、材料。当时我选这个专业的时候觉得这个专业后面实际上不论对个人成长或者国家发展来说是有很大帮助的,当然父母对我也是很支持的。