• 背景

市政固体废物 (MSW) 的单独收集是可持续废弃物管理和资源有效利用的重要前提。奥地利同时具有工业化的高密度人口城市和旅游重镇，受限于空间、气味、行为习惯等因素，大量可回收物 (如塑料包装、纸品) 仍混入MSW难以妥善处理。物料回收设施 (MRFs) 是将混合固体废物中可回收物单独分离的主要手段。奥地利的混合MSW约含有10%塑料、7%纸张、5%玻璃和3%金属，而现有的MRF主要回收金属，其余高值组分往往被制成垃圾衍生燃料 (RDF) 或直接焚烧。基于奥地利的废弃物组成结构，现有的MRF设施需升级，扩大可回收材料组合至纸张和塑料。

来自维也纳工业大学 (TU Wien) 的Anna-Maria Lipp团队聚焦于聚烯烃 (PO) 和纸张、纸板和硬纸板等纸基材料 (PPC)，在奥地利西部蒂罗尔州的因斯布鲁克、因斯布鲁克乡村和施瓦茨三个地区进行了两次处理试验以更新现有的MRF，并模拟了六种情景及其对该地区整体废物管理系统的影响。

• 研究方法

研究团队在奥地利蒂罗尔地区的一座混合垃圾材料回收设施 (MRF) 中采集了两批中试样本：高热值馏分 (HCVF)：约1000 kg物料，采用两阶段“粗选-精选”NIR分选，目标回收PO；中热值馏分 (MCVF)：约520 kg物料，先分选PO，再对剩余物料分选PPC。

图为 (a) 研究材料回收设施 (MRF) 的流程图；(b, c) 展示研究的聚烯烃 (PO) 及纸基材料 (PPC) 回收的近红外 (NIR) 分选处理试验。

• 数据分析

采用性能指标计算和物质流分析 (MFA)，分别用于评估特定材料类别的分选效率和整体评估不同升级情景对区域回收率和焚烧热值的影响。

• 研究发现

对于聚烯烃材料 (PO)，经过HCVF处理后，第一段NIR分选出约17%的PO浓缩物，单塑料纯度约40%；第二段精选后，单塑料纯度提升至约60%，技术纯度 (含复合材料与纺织品) 约70%。系统收率介于50%–70%之间。经过MCVF处理后，第一段NIR分选后单塑料纯度约为20%，第二段精选后提升至30%以上，技术纯度约为55%，总系统收率约为60%和50%。由于MCVF中薄膜含量较高，分选难度增大。若在该区域实施PO回收，回收率可提高6%–16%。

对于纸基材料 (PPC)，从MCVF中回收PPC，两段分选后纯度约为44%–55%，收率约50%。主要杂质为纺织品 (约占18%) 和卫生用品。由于当地纸张分类收集系统已经较为高效，额外回收的PPC对总回收率贡献有限。

在系统层面，回收聚烯烃可有效降低混合垃圾中的化石碳含量，从而减少焚烧过程的直接碳排放，在欧盟碳排放交易体系逐步覆盖垃圾焚烧的背景下，这一减排有望带来碳配额成本节约。回收纸基材料同样可减少焚烧处理的废物量。此外，针对纺织品、复合材料和卫生用品等主要杂质问题，原文提出可采用风力分选替代弹道分离、引入湿法机械处理与密度分离，以及加装回收型近红外分选机等措施，以进一步提升产品纯度与回收率。

• 结论

本研究通过中试分选试验与物质流分析，验证了从混合生活垃圾中回收聚烯烃和纸基材料的技术可行性，并揭示了其系统层面的多重影响。研究发现，两阶段NIR分选能够有效提升聚烯烃纯度与回收率，但纸基材料的二次回收价值有限，纺织品、复合材料和卫生用品仍是主要的技术障碍。从系统角度看，回收聚烯烃可降低焚烧废物中的化石碳含量与碳排放，在碳定价政策下可能转化为经济收益；然而在当前市场条件下，升级设施仍难以盈利，政策干预 (如再生材料强制含量、EPR费用减免) 是推动落地的关键。本研究可为具有类似城乡人口结构、旅游强度和收集系统的地区提供参考。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2313-4321/10/5/176

• Recycling 期刊介绍

主编：Michele John, Curtin University, Australia

期刊发表资源回收、再利用、废弃物管理与循环经济等相关领域的原始性、首创性成果，主题涵盖工业资源回收的创新工艺、工具与方法学，废弃物处理技术，循环经济，零废弃项目实践，回收利用相关政策，回收经济学，回收过程的环境与社会影响，以及产品
(生态) 设计与回收等方向。目前已被ESCI (Web of Science)、Scopus、FSTA、DOAJ等数据库收录。

2024 Impact Factor：4.6

2024 CiteScore：8.9

Time to First Decision：18.9 Days

Acceptance to Publication：3.8 Days

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/recycling

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