基于碳排放和经济分析的定量决策方法在固体废物处理处置技术选择决策方面发挥了重要作用。以长三角某中小城市为例，探索了城市多源有机固废（市政污泥、餐饮垃圾、厨余垃圾）协同处理处置方式的选择方法。运用生命周期理论建立不同有机固废处理处置工艺组合，并对其进行碳排放和经济成本分析，在此基础上运用线性目标规划法得到低碳排放和低经济成本的可行方案。结果表明：最低碳排放情境下，各类有机固废均建议进行厌氧消化处理，但对沼渣宜选择不同的处置方式；最低经济成本情境下，堆肥或焚烧是更好的选择，但若依托现有设施进行堆肥或焚烧协同处理，还需考虑可协同消纳量。

在碳达峰碳中和的国家发展战略背景下，城市生活垃圾管理部门需以垃圾管理中的碳减排模式为切入口，积极响应。因此以成都市为例，根据实测和我国文献参数计算得到2021年成都市生活垃圾处理过程共产生碳排放2 780.40 Gg；填埋净碳排放率为794.00 kg/t，焚烧净碳排放率为0.934 kg/t。此外，通过计算填埋场（不含渗滤液处理）和焚烧（不含渗滤液、飞灰、炉渣处理）的碳排放，发现IPCC的理论核算值比实测和文献参数测算值分别高34%和53%。厌氧消化比好氧堆肥更适合餐厨垃圾处理。现状处理场景下，成都市2021年净碳排放为784.95 Gg，2030年和2060年净碳排放分别为457.31、246.26 Gg；采用“零填埋+餐厨垃圾好氧堆肥+其余垃圾焚烧发电”方案（场景一）在基准年（2021年）净碳排放率为113.02 kg/t，2030年和2060年净碳排放率分别为57.83、27.01 kg/t；采用“零填埋+餐厨垃圾厌氧发酵+其余垃圾焚烧发电”方案（场景二）在基准年（2021年）净碳排放率为111.10 kg/t，2030年和2060年净碳排放率分别为49.31、14.73 kg/t；采用“零填埋+餐厨垃圾厌氧消化处理+其余垃圾焚烧发电+可回收物资源回利”方案（场景三）在基准年（2021年）净碳排放率为-156.10 kg/t，2030年和2060年净碳排放率分别为-256.73、-229.08 kg/t。通过源头减量、分类收集及处理、可回收物资源循环利用、餐厨垃圾厌氧消化处理、其余垃圾焚烧发电、生活垃圾零填埋、填埋气体收集利用等措施，能有效减少生活垃圾处理过程的碳排放，助力碳中和的实现。

为实现垃圾填埋场腐殖土的资源化利用，以深圳某生活垃圾填埋场的腐殖土为原料替代石英砂，采用干法-湿法相结合的生产工艺制备高模数优质工业水玻璃。结果表明：该腐殖土是制备水玻璃的理想硅源，酸浸后硅胶中SiO2含量可达72.81%。在碳酸钠与腐殖土的质量比例为1∶1、煅烧温度为850 ℃、煅烧时间为120 min、液固比为8、NaOH浓度为2%、水热温度为160 ℃、水热时间为4 h的条件下，可以制得模数3.03的高模数水玻璃，达到GB/T 4209—2022 工业硅酸钠中工业液体水玻璃L280-41所规定的优等品标准。

以吉水县某高龄期填埋场腐殖土为研究对象，探究其理化性质及浸出液性质并为其资源化利用提供有效途径。研究表明，垃圾腐殖土中灰土及砖石组分含量高达93.62%，玻璃、塑料等组分含量为6.38%。腐殖土为砂质土，热稳定性良好；XRD及EDS结果显示其主要化学成分为SiO2、Al2O3、FeO、CaCO3，主要矿物成分为石英、方解石等；腐殖土有机质组分含量为15.4%，存在Cr、Zn、As这3项重金属全量超标，且存在As、Pb浸出浓度不同程度超标。腐殖土经熟石灰-水泥固化后pH>12，有利于加速有机质的分解，无侧限抗压强度达1.7~3.1 MPa，熟石灰与水泥总掺量>10%可满足JTG D50—2017公路沥青路面设计规范二级及二级以下公路中等、轻交通底基层的填筑要求，具备作为道路填筑材料的潜质。

探索了不同比例的病死禽畜肉骨渣与果蔬垃圾混合对黑水虻幼虫生长性能的影响。首先，通过检测证明肉骨渣作为基质具有高营养价值，符合饲料相关安全标准，显示出其资源化利用潜力；其次，通过实验发现质量比3∶1的肉骨渣与果蔬垃圾混合比例为最优，能显著提高幼虫的单虫质量、幼虫产率和存活率，分别达到接近100 mg/只、22.0%、80.9%。该混合比例饲养的黑水虻干虫粗蛋白含量高达40.64%，必需氨基酸指数(EAAI)达到0.88，表明其是良好的蛋白饲料来源。此外，研究还指出亮氨酸是第一限制性氨基酸、第二限制性氨基酸为组氨酸或赖氨酸，建议在实际应用中加以补充以提升营养。该研究结果为病死禽畜肉骨渣的资源化和高值化利用提供了科学依据，可显著提升固体废物卫生处理厂的经济效益。

将典型水生有机废弃物狐尾藻样品在0~10 MPa压力下压榨，对脱水后样品含水率与压滤液水质进行检测。结果发现：压榨压力在2.5 MPa时，狐尾藻质量可减少53.85%，体积减少超过80%；压滤液中COD、悬浮固体浓度和总磷含量未能达到GB 3838—2002地表水环境质量标准Ⅲ类水排放要求，需要进一步处理。蛋白质含量可达200 mg/L以上，有一定的资源化利用潜力。湖水和压滤液的有机组分包括类蛋白质、类富里酸和腐殖质类物质。其中，湖水中以类蛋白质为主，而压滤液中的类富里酸和腐殖质类物质含量显著提高。

黑水虻生物转化技术是餐厨垃圾资源化利用的有效途径之一。然而，黑水虻虫卵市场供应问题成为了黑水虻养殖过程中的潜在不稳定因素。为此，对规模化自产虫卵转化餐厨固渣的潜力与可行性进行研究。结果显示：虫卵和固渣投加质量比在1∶7 500下，相比外购虫卵，采用自产虫卵，产虫率和固渣减量率分别提高了5.6个和12.9个百分点，达到19.4%和60.3%，虫体蛋白和脂肪含量分别为43.9%和20.2%。进一步基于虫卵投加比的单因素优化实验结果和经济效益进行分析，确定了虫卵与餐饮固渣质量比1∶7 500为最优虫卵投加量。同时，以50 t/d的黑水虻处理固渣项目作为计算基准，估算了产卵房的建设和运营成本。自产虫卵的运行成本约为0.60元/g，低于0.80元/g的市场价格，预计每年可节省运行成本86.40万元。综合分析得出，建设产卵房实现虫卵自供给，对于黑水虻规模化养殖具备可行性和必要性。

湿垃圾有机浆液具有“高碳低氮”特性，可作为外加碳源解决渗滤液厂C/N失衡问题。本研究开展了有机浆液水解酸化与梯级过滤预处理试验，探究了pH、温度和水解酸化时间对湿垃圾有机浆液制备酸化液的影响。结果表明：结合场地、周转周期及经济成本等实际因素，中温35 ℃、pH为6.0、水解酸化时间为4 d是最佳应用性产酸条件，此时VFAs浓度为36 g/L，VS转化的VFAs产率达26%。此外，pH对发酵产物组成影响显著，中温35 ℃，控制pH为5.0、6.0、7.0时，发酵末期产物均以丁酸为主，其次为乙酸和丙酸。梯级过滤试验中，建议应对浆液先后进行1.0~2.0 mm和0.2~0.5 mm滤径的双重预过滤处理，可解决后续由于陶瓷膜堵塞而导致膜通量快速下降的问题。

垃圾焚烧发电厂炉内脱硫脱硝一体化处理技术是在垃圾焚烧炉炉膛中同时喷入脱硝剂和脱硫剂，从污染物产生源头脱除NOx和SO2。本研究以大容量垃圾焚烧炉烟气多污染物协同控制为研究对象，在无任何脱硫脱硝工艺，单独使用高温脱硝剂、高温脱硫剂，采用“高温脱硫+半干法脱酸”工艺及协同使用脱硫剂、脱硝剂条件下，对NOx和SO2的排放特性进行分析，并比较了传统工艺及脱硫脱硝一体化工艺的经济成本。结果表明：在750 t/d炉膛中同时喷入0.5 g/m3 脱硝剂和0.9 g/m3脱硫剂，脱硝效率、脱硫效率分别可达74%以上和84%以上，可实现NOx排放指标日均值低于100 mg/m3、SO2日均值低于50 mg/m3；当采用“高温脱硫+半干法脱酸”工艺、固定石灰浆流量2 000 L/h时，可稳定控制烟囱出口SO2排放浓度低于20 mg/m3。技术及经济性分析表明，与传统锅炉尾部烟气处理工艺相比，炉内脱硫脱硝一体化工艺技术系统简单、造价较低，不仅可以降低药剂消耗，而且可以降低90%的投资成本和59%的运营成本，在NOx和SO2排放源头控制方面具有良好的应用前景。

以广东省某10 000 t/a固体废物处置系统等离子体熔融炉为例，通过搭建水力学模型试验台，对危险废物等离子体熔融炉进行辅助喷枪水力学模型试验研究及工业应用。结果表明：随着喷枪负荷的增加，穿透深度、飞溅高度、振幅、物料排出比例逐渐增大；随着喷枪布置高度的增加，穿透深度、飞溅高度、振幅、物料排出比例逐渐减小；与错列布置相比，对称布置方案的穿透深度、飞溅高度、振幅、物料排出比例更小。最终确定原型炉体的辅助喷枪设计方案为喷枪布置高度250 mm、对称布置。根据此方案的现场改造取得了预期效果，等离子体炬电耗降低28.6%，考虑氧气制备后系统电耗降低13.2%，小时运行费用降低9.8%。

受热面积灰、结焦问题严重影响了垃圾焚烧余热锅炉的长期稳定运行。为采取合理、有效的清灰方式延长锅炉受热面寿命，开展了超频震波清灰技术在某660 t/d的垃圾焚烧锅炉二、三烟道内的应用试验，对比了不同清灰模式对于烟道温度变化情况影响。结果表明：在综合考虑清灰效果、清灰效益以及对工况的影响时，以普通模式按照1次/d频率进行清灰是最佳方案，长期使用可使二烟道出口烟气温度下降10 ℃左右、三烟道中部烟气温度下降40 ℃左右。本研究结果可为垃圾焚烧余热锅炉清灰技术的选择、应用提供参考，有助于实现其长期稳定运行的目标。

抗生素抗性基因（Antibiotic Resistant Genes，ARGs）作为一种新污染物，在厨余垃圾中存在积累和传播风险。在厨余垃圾常见处理技术中，好氧堆肥不仅操作简单、可就地就近实现资源化利用，还可有效削减厨余垃圾中的ARGs、控制其传播，对实现可持续发展、保护人类健康安全和生态环境具有重要意义。目前，多数ARGs消长研究主要针对畜禽粪便和污泥等有机固体废物，而对厨余垃圾研究还不够深入。对厨余垃圾及其好氧堆肥过程中ARGs的种类，ARGs在人、动植物和厨余垃圾之间的传播路径及传播机制进行综述，并系统剖析堆肥过程中理化参数（温度、含水率、pH、O2含量、C/N和原料粒度等）和外源添加物（微生物菌剂、膨松剂、生物炭等）对ARGs削减的影响，同时提出加强探索理化参数与ARGs消长之间的联系，研究不同环境条件下ARGs的传播机制等一些未来可能的研究方向，为进一步优化厨余垃圾堆肥技术、控制ARGs传播风险、提高ARGs削减效果提供理论参考。

以华南地区某生活垃圾卫生填埋场存量垃圾开挖项目为分析对象，根据填埋场水文地质、防渗系统情况和存量垃圾的理化特性，采用分阶段、分区域、逐层方式设计模块化、自动化的注氧稳定化预处理系统，使垃圾开挖单元形成好氧生物反应器，提升从厌氧状态至好氧状态的转化速度，在短周期（35 d内）达到稳定化的目标，便于存量垃圾的后续开挖与运输。通过注氧稳定化预处理的监测与控制手段，使垃圾堆体内甲烷气体浓度低于3%，开挖单元自然排气中臭气浓度限值满足GB 14554—1993恶臭污染物排放标准的要求，单层垃圾堆体内渗滤液水头小于40 cm；同时存量垃圾的易降解物质大量降解，BDM指标对比注氧稳定化预处理前下降幅度较大。

2019年起，我国在地级及以上城市全面启动生活垃圾分类，但目前尚缺乏其针对大中城市生活垃圾分类的经济效益分析。采用成本-收益法研究了湛江市生活垃圾分类的经济效益。对于收益单元，可回收物纳入政府监管体系后的经济效益最高(22 119~34 225万元/a)，然后为假设进入末端处理设施的可回收物在前端回收带来的经济效益(4 947万元/a)。厨余垃圾不同资源化路径的经济效益差异较大，具体为100%厌氧消化(2 033万元/a)>50%堆肥和50%昆虫饲养(1 742~1 900万元/a)>100%堆肥(473~789万元/a)。此外，基于成本-收益法，参考《湛江市区生活垃圾分类专项规划(2020—2035年)》中的具体指标计算得出，湛江市生活垃圾分类工作可在第2次固定投资后的第5年（2040年）实现净收益。本研究填补了湛江市生活垃圾分类工作经济效益研究的空白，并可为其他大中城市核算生活垃圾分类的经济效益提供参考。

对电子元器件、食品制造、家具制造、医疗制造等4个典型工业行业的包装废弃物产生情况进行研究，以摸清典型产废工业包装废弃物产生及处置情况，包括包装废弃物种类、产生量及回收处置方式等，分析其在包装废弃物减量化和资源化方面存在的问题，并提出减量和管理利用的对策建议，为促进工业企业包装废弃物规范化管理提供依据。

滕州市有机垃圾资源化利用站项目（图1）位于级索镇府前路，紧邻级索镇生活垃圾中转站，由滕州市综合行政执法局牵头负责，山东农业大学提供技术指导，级索镇人民政府投资建设，总投资约40万元，占地面积约380 m2,于2021年1月开工建设、7月建成投运。项目主要建设了一次堆肥发酵房、二次堆肥房、包装车间等有机垃圾处理配套设施设备，采用现代堆肥发酵工艺处理技术，使有机垃圾快速达到无害化和稳定化，并产生大量有益菌，生产的生物有机肥料符合NY/T 525—2021有机肥料的要求。项目为滕州市推动实施农村生活垃圾分类的样本工程，依托该项目研发的“五小”成果《垃圾分类背景下厨余有机垃圾环保发酵处理装置的应用与研究》荣获2023—2024年度全省住建系统“五小”成果竞赛一等奖；该项目是枣庄市首个有机垃圾资源化利用站，具有较强的社会效益和示范带动作用，有利于农村生活垃圾分类向纵深推进，为枣庄市乃至整个鲁南地区有机垃圾资源化利用提供经验样本。

自2019年至今，全国多个城市开始探索推行垃圾分类的方法，但仍存在各种弊端：“有人值守”模式高成本、难管理、依赖居民自觉；“第一代智能投放设备”能记录投放行为，缺乏纠错能力；“第二代AI识别智能投放设备”以AI技术为核心，实现全检并即时纠错，但限于厨余垃圾的识别精度受垃圾状态影响，硬件与数据传输成本亦不容忽视。针对上述问题，江苏新流数字科技有限公司和张家港翔龙数字科技有限公司跳出固有思维，创造性地提出“全覆盖抽查”垃圾分类投放方法，并设计研发了配套的软硬件——垃圾分类投放站。该方法和垃圾分类投放站于2022年6月17日申请获得国家知识产权局颁发的专利证书（专利号：ZL 2021 1 0672079.2）。“全覆盖抽查”垃圾分类投放方法以投放者习惯养成为发力点，通过总控系统、获取系统、执行系统的相互配合，利用预设算法实现对每个用户所投放的分类垃圾随机抽查，并将抽查结果反馈给该用户，提升每个用户的分类准确性。同时能够根据每个用户分类的准确性调整抽查频次，合理调配抽查力量。2022年7月，“全覆盖抽查”垃圾分类投放站在张家港城北花苑小区投入应用（图1），并配套研发4台抽查设备。为期3个月共有300户居民参与，后台记录投放次数43 576次，设定的抽查频次为“7中1”，抽检次数共计6 225次。抽检工作由小区物业公司完成。仅1个月绝大部分居民的厨余和其他垃圾分类整体准确率都提高至90%左右，实现了投放和抽查错时、无需人员看管、24 h对外开放、全自动运行，大幅降低了成本，解决了投放垃圾时间和点位受限等问题。该应用项目2022年荣获苏州市垃圾分类创益项目大赛优秀奖。

作为水处理的重要副产物，污泥在此过程中大量产生。通常水厂污泥脱水后需输送至料仓临时存储，待有外运条件时再装车外运。而现有的污泥储运方式存在造价及运行费用高、环境卫生状况差、劳动强度高、所需场地空间及净空要求大、系统庞杂、故障率高等问题。为解决以上问题，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司设计了一种智能污泥储运系统，包含自适应智能接料装置、污泥料箱及重载智能搬运装置。该系统无需大型固定设施，占地空间小，运行维护工作量小，操作过程环境友好，系统智能灵活，可扩展性极好。其中自适应智能接料装置是其核心设备，2022年2月15日申请获得国家知识产权局颁发的专利证书（专利号：ZL 2022 2 0304653.9）。2022年8月智能污泥储运系统应用于江苏南通某水厂（图1），降低了污泥存储空间需求，减少了运营费用，改善了现场环境卫生状况，降低了设备故障率和工人劳动强度，提高了污泥处理的效率和智慧化管理水平。目前该系统已经稳定运行两年有余，在保障现场环境卫生的同时实现无人化、智慧化的污泥处理过程，为业主节约了运行费用。目前该系统也陆续推广到山西太原、安徽宿州、湖北武汉等项目。

贵阳市比例坝垃圾填埋场于1999年启动建设，2015年垃圾处理量扩产达800 t/d。2019年初建成了处理规模2 000 m3/d的填埋场渗滤液应急处理工程，但实际处理效果不达预期，未能解决渗滤液积存问题。2019年起贵州省生态环境保护督察组对该项目进行检查督办，要求彻底解决渗滤液现有系统处理能力不足、浓缩液回灌的问题。比例坝垃圾填埋场渗滤液治理提升改造项目（图1）于2021年建成投产，该项目位于贵阳市白云区麦架镇马堰村，占地面积8 684.80 m2，设计处理规模2 500 m3/d。渗滤液处理采用维尔利环保科技集团股份有限公司自主研发的垃圾渗滤液全量化处理成套技术，出水水质满足GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准的要求。2023年2月1日，贵州省生态环境厅发布长江经济带生态环境警示片披露贵阳市比例坝垃圾填埋场渗滤液污染等8个问题整改销号的公告，即该项目的投产标志着贵阳比例坝渗滤液外泄的环境风险彻底解除。该项目采用的“垃圾渗滤液全量化处理成套技术”荣获2022年中国城市环境卫生协会科技进步一等奖。

蚯蚓堆肥农村粪污、污泥资源化农业科技示范基地(图1),占地3 333.33 m2,位于邢台市巨鹿县小吕寨镇南大韩村，依托河北省科技厅重点研发计划项目 (项目编号：22327312D)和邢台市社会科学发展研究课题（项目编号：XTSKFZ2023077），由河北科技工程职业技术大学、巨鹿县小吕寨镇政府、南大韩村村委会共同建设。利用农村粪污、污泥养殖蚯蚓，通过蚯蚓肠道及微生物协同作用，使废弃物中有机质转化为更易溶、易吸收形态，得到物理、化学和生物性状俱佳的蚓粪有机肥，并得到药用价值高的蚯蚓。蚓粪用于采摘园培育无害化果蔬，蚯蚓外售。该基地可处理农村粪污、污泥1 800 t/a，收获成蚓5 t/a、蚓粪600 t/a。项目的实施构建了“蚯蚓堆肥-蔬菜种植-休闲采摘”的“种养结合”绿色生态农业模式，为乡村振兴提供新思路，为构建美丽乡村创造有利条件。围绕项目实施成果指导学生参赛，并荣获 “2024年中国国际大学生创新大赛国家二等奖”“第十一届TRIZ杯大学生创新方法大赛国家三等奖”等。

留坝县生活垃圾无害化处理设施建设项目（图1）位于陕西省汉中市的半山腰狭长窄小地带。项目由留坝县住房和城乡建设局主管、留坝县城市建设投资开发有限公司实施、西安阿尔卑斯环保科技有限公司提供技术支持。项目自2021年6月启动，至2022年9月竣工试运行，总投资约3 800万元，占地约3 300 m2，设计处理能力34 t/d，满足留坝县及其周边5个乡镇的垃圾处理需求，并充分考虑旅游旺季波动。项目采用了西安阿尔卑斯环保科技有限公司的小型焚烧装备（换热器式），其二段式炉排焚烧技术和创新工艺解决了留坝县生活垃圾成分复杂、热值偏低问题，实现了稳定焚烧和烟气达标排放。项目利用填埋场原有渗滤液处理系统，配置餐厨垃圾协同处理，提供经济合理方案。并与国控平台联网，实现烟气在线监测，是目前我国百吨级以下唯一实现了“装、树、联”的小型垃圾焚烧运行项目。自2022年运行以来，当地建立村收集、镇转运、县处理的环保闭环体系，显著减少环境污染，缓解填埋场压力。该项目2023年被中国城市环境卫生协会村镇垃圾治理专业委员会评为村镇垃圾治理实用技术与实践案例。

论文来源： Journal of Hazardous Materials. 2024，479, 135658. Leaching of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) from food contact materials with implications for waste disposal. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135658;译者：王心月；审查：王小铭