王張藝 馬永喜 傅 軍 程穗陽 葛 鋒

高校生活區(qū)垃圾分類及處理全生命周期評價——以浙江理工大學(xué)為例

王張藝 馬永喜 傅 軍 程穗陽 葛 鋒

[浙江理工大學(xué)]

隨著城市化的發(fā)展，生活垃圾的源頭減量化、過程資源化、末端無害化處理成為必然趨勢，在高校積極推行的綠色后勤建設(shè)中，垃圾分類管理的落實(shí)是重要的環(huán)節(jié)。文章針對高校后勤管理在垃圾分類管理上仍然存在的分類不到位、減量不明顯、綜合實(shí)施效果不佳等問題進(jìn)行了研究，以浙江理工大學(xué)生活區(qū)的垃圾分類系統(tǒng)為對象，利用生命周期評價的方法分析高校生活區(qū)垃圾分類及處置后對環(huán)境的影響，得出綜合處理對環(huán)境影響更小的結(jié)論，并探索構(gòu)建更完善的高校垃圾分類管理工作體系，以期為高校在垃圾分類方式以及垃圾處理方面提供決策支持。

綠色后勤管理；垃圾分類；生命周期評價

一、引言

在國家政策引導(dǎo)下，各個高校正在積極推進(jìn)綠色后勤建設(shè)，在已有節(jié)能減排的工作基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展垃圾分類工作。在國內(nèi)生活垃圾逐年增長的趨勢下，建設(shè)高校綠色后勤之垃圾分類系統(tǒng)是一項(xiàng)迫切的任務(wù)，高校不能僅依賴于垃圾的末端處理，應(yīng)主動轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)型的管理模式，通過垃圾分類有效減少垃圾的最終處理量。

當(dāng)前垃圾分類行動已經(jīng)落實(shí)到校園的各個方面，高校不僅要跟進(jìn)配套措施，根據(jù)校園生活垃圾的組分特性來制定適宜的回收模式，還要對學(xué)生進(jìn)行宣傳教育，制定合理的垃圾分類管理政策。[1]但目前高校垃圾分類管理仍然存在分類不到位、減量不明顯、綜合實(shí)施效果不佳等問題。

為量化在綠色后勤建設(shè)模式下高校垃圾分類與處理系統(tǒng)對環(huán)境的影響，本文以浙江理工大學(xué)生活區(qū)的垃圾分類系統(tǒng)為例，從資源的生命周期角度出發(fā)，對垃圾從收集分類、運(yùn)輸?shù)侥┒颂幚淼娜^程做環(huán)境評價，進(jìn)一步提出回收或者改進(jìn)的方案，并探索建立相對完善的高校生活垃圾分類的管理方式，為決策方找到主要矛盾提供參考，同時也為有效環(huán)保地處理生活垃圾提供一定的理論依據(jù)，[2]為高校在垃圾分類方式以及垃圾處理方面的綠色后勤建設(shè)方面提供決策支持。

二、生命周期評價方法

生命周期評價是用整體、系統(tǒng)的思想來整合并且評價一個產(chǎn)品系統(tǒng)在整個生命周期中全部的投入、產(chǎn)出和潛在的環(huán)境影響。本研究將利用生命周期評價方法，量化分析高校垃圾分類及處理系統(tǒng)對環(huán)境的影響，從而為高校綠色后勤管理中垃圾分類管理提供理論幫助。具體分析的技術(shù)路線如下：根據(jù)校園生活區(qū)垃圾處理體系調(diào)查，使用生命周期評價法進(jìn)行實(shí)例計(jì)算分析，探索高效綠色后勤管理下的垃圾分類管理優(yōu)化方案。

三、案例分析

本研究將高校的垃圾分類體系分為投放、清運(yùn)、回收和處理四個階段。研究中不包括在處理階段中回收的可回收物，因?yàn)樵谔幚黼A段中回收的可回收物將進(jìn)入下一個循環(huán)。[3]調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前垃圾末端處理的主要方式是衛(wèi)生填埋，是一種不依賴于其他處置方式的處理手段，且填埋氣的收集可用于發(fā)電，但也可能造成嚴(yán)重的二次污染。

案例設(shè)計(jì)時，功能單元定義為浙江理工大學(xué)生活區(qū)典型生活垃圾，系統(tǒng)邊界如圖1所示。在清單分析的過程中將收集圖1的系統(tǒng)邊界內(nèi)每個小單元所需要包含在清單中的定量和定性數(shù)據(jù)。

圖1 系統(tǒng)邊界

（一）調(diào)研及數(shù)據(jù)收集

研究數(shù)據(jù)主要來自浙江理工大學(xué)后勤服務(wù)中心對生活區(qū)的實(shí)地統(tǒng)計(jì)（2020.06-2020.07期間），包括在校學(xué)生人數(shù)（由于疫情期間在校學(xué)生人數(shù)相比去年同期減少20%）、每日學(xué)生用餐人數(shù)、宿舍和食堂不同種類垃圾的日均產(chǎn)生量、對接的清運(yùn)公司和垃圾處理廠及其垃圾處理方式等。目前學(xué)校生活區(qū)每幢宿舍樓下會擺放四個分類垃圾桶，分別用于四類垃圾的投放。食堂產(chǎn)生的垃圾由后勤保潔人員分為易腐垃圾，泔水和其他垃圾。投放階段分類的工作主要由后勤保潔人員完成，再由專業(yè)的清運(yùn)公司集中收運(yùn)。由于衛(wèi)生填埋具有規(guī)模彈性大的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)城市垃圾處理日產(chǎn)日清。[5]學(xué)校所有生活垃圾由清運(yùn)公司集中運(yùn)輸?shù)胶贾萏熳訋X垃圾處理廠進(jìn)行衛(wèi)生填埋。

（二）清單分析

清單分析將對前一階段所確定的系統(tǒng)邊界內(nèi)的所有過程對能源和資源的消耗以及污染物排放進(jìn)行量化和分析，下述主要是對生活區(qū)垃圾處理中的投放、運(yùn)輸、回收與處理階段所輸入與產(chǎn)出的物質(zhì)與能量進(jìn)行分析并制定清單表。

浙江理工大學(xué)三個生活區(qū)（一、二、三區(qū)）共住宿學(xué)生16481人（疫情原因低于去年同期20500人），每人每天大約產(chǎn)生1.5kg垃圾，分為四類：可回收垃圾、易腐垃圾、有毒有害垃圾和其他垃圾。另外，生活區(qū)內(nèi)三個食堂垃圾分為易腐垃圾、泔水和其他垃圾。根據(jù)實(shí)地統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出生活區(qū)日均產(chǎn)生生活垃圾約13672kg。

本文按照國際流行的分類方法，將環(huán)境影響類型分為全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化和光化學(xué)臭氧合成。根據(jù)在清運(yùn)階段和處理階段統(tǒng)計(jì)的氣體排放，匯總了造成上述影響的污染物氣體，具體見表1，再根據(jù)不同污染物的性質(zhì)分為不同的影響類型。

表1 全過程污染氣體排放量匯總

（三）影響評價

每種環(huán)境影響具有不同的影響因子。為了表述某一類影響因子對環(huán)境的影響，通常用某種物質(zhì)作為參考，例如采用CO2作為特征化因子來定量衡量不同溫室氣體對全球變暖的影響大小。環(huán)境影響潛質(zhì)即系統(tǒng)中消耗資源的總和或者全部排放物的影響總值，四種類別的環(huán)境影響的總潛值見表2-表5。其中，標(biāo)準(zhǔn)化值=環(huán)境影響潛值/基準(zhǔn)值，環(huán)境影響負(fù)荷=標(biāo)準(zhǔn)化值×權(quán)重系數(shù)（由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心建立的中國環(huán)境影響潛值標(biāo)準(zhǔn)人當(dāng)量基準(zhǔn)和權(quán)重）。

表2 全球變暖環(huán)境影響總潛值

注：基準(zhǔn)值為8700kgCO2當(dāng)量/（人·a）;權(quán)重系數(shù)為0.82

表3 酸化環(huán)境影響總潛值

注：基準(zhǔn)值為8700kgCO2當(dāng)量/（人·a）;權(quán)重系數(shù)為0.82

表4 富營養(yǎng)化環(huán)境影響總潛值

注：基準(zhǔn)值為62kgNO3-當(dāng)量/（人·a）;權(quán)重系數(shù)為0.73

表5 光化學(xué)臭氧合成環(huán)境影響總潛值

注：基準(zhǔn)值為0.212kgC2H4-當(dāng)量/（人·a）;權(quán)重系數(shù)為0.53

（四）結(jié)果解釋與運(yùn)用

根據(jù)上述清單分析和前期學(xué)者的研究，生活垃圾分類處理體系對各類環(huán)境影響因素的影響程度依次為光化學(xué)臭氧合成>全球變暖＞富營養(yǎng)化＞酸化。光化學(xué)臭氧合成對衛(wèi)生填埋造成的環(huán)境影響貢獻(xiàn)值最大，這是因?yàn)樵谛l(wèi)生填埋處理產(chǎn)生過程中釋放的氣體含有大量的CH4，作為重要溫室氣體的CH4參與了光化學(xué)臭氧合成。因此，為了減少填埋處理對環(huán)境造成的影響，必須把填埋氣的收集、處理作為重要的任務(wù)。

填埋氣經(jīng)焚燒發(fā)電對環(huán)境資源的消耗為負(fù)值，因?yàn)樵谔盥駳庵?CH4的熱值發(fā)電，其產(chǎn)生的電量遠(yuǎn)大于機(jī)械運(yùn)行的電力消耗,因而產(chǎn)生了電力盈余。另外，填埋氣焚燒后其中的CH4轉(zhuǎn)化為了CO2，已知CH4的全球變暖當(dāng)量為CO2全球變暖當(dāng)量的25倍。[6]

填埋雖能處理所有普通的生活垃圾，但相對更適合處理惰性垃圾，單一使用填埋這一種垃圾處理方式容易引發(fā)二次污染。同樣，焚燒處理相對適合用于處理高熱值的垃圾，生化處理則適用于處理有機(jī)垃圾。有研究表明生活垃圾經(jīng)分類處理后，提高了可燃物比例和垃圾濕基低位熱值，因此更適合焚燒處理。焚燒后，垃圾中的可燃成分減少80%～ 90%[7-8]，可以節(jié)省大面積的填埋場占地。從環(huán)境影響的角度分析，每一種處理手段都有自身的優(yōu)勢和局限，單一的垃圾處理手段難以滿足生活垃圾減量化、無害化、資源化的需求[9]，需要采用綜合處理的方式，將多種處理手段有機(jī)結(jié)合，不同手段處理不同的垃圾細(xì)分[10-11]，同時根據(jù)地域特點(diǎn)選擇不同的垃圾處理體系，從而優(yōu)化垃圾處理的效果。

綜上所述，垃圾處理如果需要向綜合處理的方向發(fā)展，就必須做好垃圾分類。垃圾組分的細(xì)分對后續(xù)處理的任一階段都有益處，因此源頭收集環(huán)節(jié)至關(guān)重要。由于高校環(huán)境特殊，垃圾組分較為穩(wěn)定，管理集中也相對方便。從高校綠色后勤管理這個源頭入手，減少垃圾處理量，提高垃圾分類回收效率，削弱環(huán)境影響，擬提以下幾點(diǎn)建議:

1.培養(yǎng)學(xué)生垃圾分類的意識，加強(qiáng)垃圾分類執(zhí)行力。目前生活區(qū)的垃圾分類主要依賴后勤保潔人員二次分揀，需要消除信息的不對稱，加大校園內(nèi)部對于垃圾分類的宣傳力度。同時發(fā)揮高校教育資源的優(yōu)勢，線上線下相結(jié)合，將垃圾分類的思想融入校風(fēng)建設(shè)當(dāng)中。

2.建立監(jiān)管體系，把垃圾分類納入學(xué)生行為規(guī)范的重要考核指標(biāo)。垃圾分類在校園中的推進(jìn)離不開動態(tài)和長效機(jī)制，需要多部門建立全方位、多層次的監(jiān)督管理機(jī)制，明確主體責(zé)任，加強(qiáng)對學(xué)生的考核評價。

3.更新校園內(nèi)垃圾分類設(shè)施和規(guī)劃。目前高校垃圾設(shè)施和標(biāo)識的規(guī)劃比較粗放，更新速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上校園垃圾增長的速度，容易造成混合投放或隨意投放的現(xiàn)狀。因此，根據(jù)不同區(qū)域垃圾構(gòu)成進(jìn)行規(guī)劃，亦是目前綠色后勤工作的重點(diǎn)。

4.與有資質(zhì)的垃圾分類運(yùn)輸、資源化利用、終端處置的企業(yè)合作[12]，采取規(guī)范化、無害化的處理措施?？梢蕴岣呔C合處理水平，針對生活垃圾中的物質(zhì)成分進(jìn)行有效的拆分，最大程度減量生活垃圾，回收肥料和熱力等能源，可以進(jìn)一步降低垃圾處理對環(huán)境造成的影響。

5.發(fā)揮高校學(xué)科優(yōu)勢，探索垃圾分類的技術(shù)創(chuàng)新。我國的垃圾分類剛剛起步，高校在垃圾分類工作方面應(yīng)發(fā)揮科研優(yōu)勢，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”等高新科技，建立垃圾分類智能管理平臺。

四、結(jié)語

本文運(yùn)用生命周期評價的方法，以浙江理工大學(xué)生活區(qū)垃圾分類數(shù)據(jù)為母本，量化了校園垃圾從分類投放到運(yùn)輸再到回收各個階段的輸入和輸出，結(jié)合垃圾分類處置步驟和各類影響因子，綜合分析了現(xiàn)行垃圾分類體系與填埋處理手段下生活垃圾造成的環(huán)境影響，并得出了相關(guān)對策和建議。

相較于單一且容易造成二次污染的填埋處理，綜合處理的技術(shù)是優(yōu)化垃圾處理效果，削弱環(huán)境污染的關(guān)鍵。另外，為了后續(xù)任一階段的更有效的資源回收和利用，生活垃圾源頭分類收集至關(guān)重要。

圍繞高校綠色后勤建設(shè)，垃圾分類管理和處置過程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要師生和各個部門配合才能有效實(shí)施?？梢酝ㄟ^加強(qiáng)宣傳教育、優(yōu)化監(jiān)督管理體制機(jī)制、更新垃圾分類設(shè)施和規(guī)劃、深化校企合作、發(fā)揮高?？蒲袃?yōu)勢等途徑構(gòu)建更全面更高效的校園垃圾分類工作管理體系。

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中國教育后勤協(xié)會2019年度重點(diǎn)課題：ZDKT2019010：綠色后勤建設(shè)

（責(zé)任編輯：趙相華）