李 航,劉 然,張 潔
(安陽工學院機械工程學院,河南 安陽 455000)
高校規模的日益擴大、師生生活水平的提升以及高校與校園周邊商業、娛樂、運動等行業形成愈發密切的生態圈,校園垃圾的類型和數量迅速增加,《城市生活垃圾管理辦法》《生活垃圾分類制度實施方案》等政策的陸續發布正在推動垃圾分類在校園內全面實施[1-5],依據“源頭減量”“推行分類”的要求,研究高校垃圾分類的特點、產生原因以及處理存在的問題,對推廣實施垃圾分類有積極的推動作用。
安陽工學院位于河南省安陽市文峰區,西鄰彰德路,東、北兩側緊靠洪河,共分主校區以及南、北兩個校外住宿區,總面積約919 080 m2,當前在校師生約2.47萬人,其中學生2.33萬人,男女學生比1.15:1,校北宿舍區約0.85萬人,校南宿舍區約0.54萬人,校內宿舍區約0.84萬人,以及0.1萬非住校生。為方便調研,根據功能屬性將校區分為行政辦公區、教學科研區、宿舍區、餐飲區、公共區,未統計教師生活區、洪河濱河區以及校園周邊餐飲區。實驗共設計17個觀察點,于2019年3月-6月、2019年9月-12月以及2020年9月中旬-10月中旬進行實驗,每個觀測點每15天收集1次數據,并主要關注廚余、紙張、塑料等垃圾類型,對校區內主要垃圾類型、數量、垃圾桶分布、垃圾容重進行取樣和分析,并研究垃圾產生量的變化曲線,為校園開展垃圾分類提出優化配置方案。
各分區由于功能屬性的不同,產生的垃圾類型和數量差異較大,從表1可知,園區日均垃圾產生量為7 041 kg,人均約0.3 kg,從數據看該值僅為文獻公布的居民日均垃圾產生量平均值的25%-30%[6-7]。由于一定數量的垃圾在校外餐廳等地產生并未被統計,因此實際數據應高于該數值。

表1 安陽工學院日均生活垃圾調查
廚余垃圾是校園最主要垃圾類型,占垃圾日均產量的82.3%,宿舍區和餐飲區產生了日廚余垃圾總量的99.6%,高達37.2%的廚余垃圾來源于宿舍區,主要原因是學生有外賣和帶餐在宿舍用餐的習慣。目前學校的廚余垃圾有兩種處理方式,食堂采用垃圾車統一回收,而宿舍區的廚余垃圾不分類,常與一次性筷子、塑料包裝、餐巾紙、紙張等一同丟棄,加之廚余垃圾的平均含水量高達61.2%,極大地增加了垃圾后期處理難度[8-10]。公共區也檢出廚余垃圾,主要檢出物包括面食、粥類、果皮等,主要由學生上課途中丟棄而成。
塑料垃圾日產生量較大,反映出限塑令在校園實施收效甚微[11-12],此類垃圾主要檢出物是餐飲包裝,其次包括電子產品包裝、快遞包裝用氣泡紙。宿舍區、教學科研區和公共區是塑料類垃圾主要產生地,餐飲區反而數量相對較少,宿舍用餐及途中買餐是造成塑料袋使用量巨大的主要原因,且帶餐用食品垃圾袋未達到0.002 5 g的標準,人均每天使用塑料袋4.2個、塑料杯0.4個、塑料瓶0.12個,折合重量約為11.8 g/d。分析餐飲區、宿舍區以及公共區、教學科研區的數據可以看到塑料垃圾數量與校園活動及季節有較大關聯性,如圖1-圖4所示,5月初至6月底、11月中旬至12月底兩個時間段塑料制品的使用量迅速增加,兩個增加段均與天氣變化以及網絡購物有關,冷飲和熱飲購買量增多、網絡促銷成為刺激飲品包裝、零食包裝以及快遞包裝急劇升高的主要原因。另外,西側公共區的變化曲線略有不同,該區以體育場為主,受4月上旬體育賽事、6月上旬文娛演出以及9月下旬新學期系列活動影響出現三個明顯的峰值。教學科研區的變化曲線與宿舍區相似,但塑料垃圾存在差異,該區塑料垃圾主要是氣泡紙、塑料水杯等。

圖1 餐飲區塑料垃圾日均產生量

圖2 宿舍區塑料垃圾日均產生量

圖3 公共區塑料垃圾日均產生量

圖4 教學科研區塑料垃圾日均產生量
紙張類垃圾的產生量也較高,教學科研區產生的紙張類垃圾主要是繪圖紙、作業紙、稿紙、報紙、宣傳頁,宿舍區和公共區的紙張垃圾類別繁雜,既包含餐巾紙、衛生紙、一次性紙杯等干垃圾也含有食品包裝紙、體積小且破損嚴重的瓦楞紙包裝盒等可回收垃圾,使得分揀極其困難。從圖5和圖6可知,紙張垃圾產生有5月-6月、11月-12月2個明顯的高峰以及9月下旬1個較小峰值,5月開始受中期檢查、期末考試、畢業設計等教學活動影響,紙張使用量和垃圾產生量急劇上升,11月-12月因相同原因又一次出現升高,前者高于后者的原因是5月底畢業答辯結束后,畢業生集中處理廢舊報紙、雜志、作業本等無交易價值的紙張。9月下旬新生入校拉動紙張使用量小幅上漲。教學科研區的變化趨勢與宿舍區相似,其中中部藝術教學區由于不承擔考試任務,因此變化幅度較為平緩,其他教學科研區因6月下旬、12月下旬的考試,垃圾產生量均有加大增幅。

圖5 宿舍區紙張垃圾日均產生量

圖6 教學科研區紙張垃圾日均產生量
有害垃圾日均總量相對較少,主要集中在宿舍區和教學科研區,教學科研區產生的實驗用廢料采用統一回收處理的方式,觀測點分揀出的有害垃圾主要是電池、顏料、燈管等,宿舍區則主要有電池、化妝品及過期藥品,有害垃圾常與廚余垃圾等混在一起丟棄,增加了分揀難度。其他常見類型的垃圾類型復雜,在教學科研區以實習實驗的廢棄物為主,常見廢棄石膏粉、廢舊木材、橡膠制品、玻璃、陶瓷等,公共區則主要是植物枝葉、渣土,均未進行分類并隨意倒置在垃圾桶內,對塑料、紙張等造成二次污染,增加了分揀難度。
校區垃圾桶常見規格、容重、填充系數等數據如表2所示。餐飲區容重較大于國家平均值[13-15],這表明廚余垃圾回收設施的數量及單位容積略低,在日清理次數為2的條件下,處理負擔較重。宿舍區的容重相對較低,這得益于垃圾桶的投放量巨大,但是由于未經任何分類處理,宿舍區垃圾幾乎無分揀可能,行政辦公區、教學科研區、公共區的實際垃圾填充系數均較低,日清運次數為1的情況下,垃圾袋浪費率極高。

表2 安陽工學院校園垃圾桶情況
按照下列公式計算校園內合理的垃圾桶配置數量。

式中N為垃圾桶設置數量(個),W為垃圾產生量(kg),B'為單個垃圾桶容積(m3),ω為日清運次數(次),ε為理論垃圾容重(kg/m3),ζ為理論垃圾填充系數,結果表明在維持清運次數的條件下,可以通過增加垃圾同分類并降低單體垃圾桶容積的方法提垃圾填充系數,進而減少垃圾桶投放量,同時由多分類替換現有的“可回收/不可回收”雙分類垃圾桶設置,即可有效滿足不同類型垃圾的處理。
安陽工學院垃圾處理主要存在兩個問題,一是未根據高校生活、教學、科研的特點制定園區內垃圾分類相應標準,師生進行垃圾分類的意識較為薄弱[16-20],使得垃圾混合放置無法有效的進行分揀,二是垃圾桶配置簡單,園區內常見兩種類型的垃圾桶,即“可回收/不可回收”的兩分類垃圾桶以及不分類圓形垃圾桶,垃圾桶數量與垃圾產生量不相匹配,部分區域垃圾填充率不足0.5,部分區域高達0.9,造成垃圾桶分布不均衡,為改善現狀,建議在兩個方面進行改進。
依據高校特點頒布校園垃圾分類相關標準、政策和管理制度,通過課堂教育、普及宣傳、競賽活動、勞動體驗等多種形式加強垃圾分類的宣傳教育,培養師生的節約意識和資源回收意識[21-25],重點關注廚余垃圾的產生和處理,一方面按照“限塑令”的相關規定著力控制食品用塑料袋的使用,降低塑料垃圾的產生量;另一方面改善廚余垃圾回收的預處理,做好廚余垃圾油水分離,降低垃圾的含水量。在校園引入兌換機制,學校設立資源垃圾兌換點,鼓勵學生將自身產生的紙張和塑料等資源垃圾進行整理,兌換文具等物品,提高師生垃圾分類回收的參與度和資源垃圾的回收率。
優化設置垃圾桶數量和分布,校園不同功能分區垃圾日產生量差異較大,受填充系數、清運次數等因素的綜合影響,當前垃圾桶在不同功能分區分布極其不均衡,在三個方面進行調整可以優化垃圾桶配置,一是根據不同分區的垃圾特點設置垃圾桶類型在行政辦公區、教學科研區以及宿舍區采用四分類垃圾桶、公共區采用三分類垃圾桶、餐飲區采用雙分類垃圾桶;二是采用小容積垃圾桶,維持現有清運次數的前提下,可以提高垃圾桶填充效率,降低成本投入;三是根據校園活動周期和人員分布,在總數不變的情況下彈性調整不同分區內垃圾桶數量和分布,增加垃圾回收率和處理運力。