国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

城市生活垃圾處理行業(yè)溫室氣體減排機(jī)會(huì)分析

2023-03-13 04:18:15何偉煜
環(huán)境衛(wèi)生工程 2023年5期
關(guān)鍵詞:廚余垃圾焚燒垃圾處理

何偉煜

(上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200237)

0 引言

隨著全球垃圾產(chǎn)生量的快速增長(zhǎng),城市生活垃圾處理處置過(guò)程產(chǎn)生的溫室氣體排放逐漸成為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域溫室氣體排放的重要人為來(lái)源之一[1]。截至2017 年,中國(guó)已成為城市生活垃圾產(chǎn)生量最大的國(guó)家,約占全球垃圾產(chǎn)生量的13%[2]。根據(jù)數(shù)字資料顯示,2013 年我國(guó)城市生活垃圾處理行業(yè)的溫室氣體排放量(72.4 MtCO2eq)約為1949 年(0.36 MtCO2eq)的200 倍[1,3]。因此,亟需探索城市生活垃圾處理行業(yè)的溫室氣體減排路徑,為城市生活垃圾處理處置行業(yè)的綠色化、低碳化發(fā)展提供支撐和保障。

本研究旨在梳理相關(guān)文獻(xiàn),探討城市生活垃圾處理行業(yè)中減排溫室氣體的機(jī)會(huì),并探究這些機(jī)會(huì)在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)過(guò)程中的作用。Von Malmborg[4]研究指出,垃圾焚燒發(fā)電是一種重要的機(jī)會(huì),可以將垃圾轉(zhuǎn)化為能源,并有效減少溫室氣體排放。這種方法不僅可以處理垃圾,還能提供清潔和可再生的能源。Yoshida 等[5]研究發(fā)現(xiàn),在垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生的甲烷是一種強(qiáng)效溫室氣體。通過(guò)在填埋場(chǎng)上設(shè)置甲烷收集系統(tǒng),可以有效捕捉和利用這些甲烷氣體,從而減少溫室氣體排放。Cox 等[6]研究表明,通過(guò)將有機(jī)廢物進(jìn)行堆肥處理,可以減少垃圾處理過(guò)程中的溫室氣體排放。有機(jī)廢物堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的CO2可以在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中用作肥料,同時(shí)也可作為生物質(zhì)燃料,進(jìn)一步減少碳排放。Lazarevic 等[7]的研究指出,回收和再利用可回收物是減少垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放的重要途徑。通過(guò)建立廢物分類和回收制度,并推動(dòng)可回收物回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可以有效減少資源消耗和溫室氣體排放。從上述研究中可以看出,城市生活垃圾處理行業(yè)中存在多種減排溫室氣體的機(jī)會(huì),如垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋后甲烷捕捉、有機(jī)廢物堆肥和可回收物回收。這些機(jī)會(huì)在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中起到重要作用。然而,實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排需要綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策和社會(huì)因素的影響,并促進(jìn)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同與整合,為城市生活垃圾處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供全面支持。

1 城市生活垃圾處理溫室氣體核算方法

目前,國(guó)際通行的溫室氣體核算方法有IPCC指南及算法[8]、清潔發(fā)展機(jī)制(Clean Development Mechanism, CDM)方法[9]、物料衡算法[10]和全生命周期評(píng)價(jià)法(Life Cycle Assessment,LCA)[11-12]等。我國(guó)城市生活垃圾具有可快速降解成分高、水分高和熱值低等特征[13],且溫室氣體排放核算過(guò)程存在邊界不清晰、相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)不完善等問(wèn)題[14-15]。因此,我國(guó)城市生活垃圾處理行業(yè)溫室氣體核算方法亟待進(jìn)一步調(diào)查研究和討論。

1.1 IPCC 指南及算法

2006 年,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)發(fā)布了《IPCC 2006 年國(guó)家溫室氣體清單指南》(簡(jiǎn)稱“IPCC 2006”)[8,16],其中第2 章第5 卷《廢物產(chǎn)生、成分和管理數(shù)據(jù)》提出了固體廢物處置、生物處理以及焚化和露天焚燒[8]等處理方式的排放因子計(jì)算方法,也是目前國(guó)際上被廣泛使用的溫室氣體(CO2、CH4、N2O)核算方法。指南中具體列出了處理過(guò)程中溫室氣體的計(jì)算模型和不同地區(qū)或國(guó)家的缺省參數(shù),可以通過(guò)在模型中帶入固體廢物的基本參數(shù)得出相應(yīng)溫室氣體排放量。該方法對(duì)數(shù)據(jù)的要求較低,可廣泛適用于填埋、焚燒、生物處理等處理過(guò)程。但由于核算范圍為區(qū)域和國(guó)家的溫室氣體直接排放,未能在第5 卷中考慮設(shè)施運(yùn)營(yíng)過(guò)程中外購(gòu)電力、化石燃料使用等產(chǎn)生的排放、廢水處理等產(chǎn)生的排放,以及發(fā)電替代電網(wǎng)供電產(chǎn)生的減排,因此使用IPCC 2006 提供的缺省值獨(dú)立計(jì)算城市生活垃圾處理行業(yè)溫室氣體排放量存在一定的局限性。

2019 年5 月12 日,IPCC 通過(guò)了《IPCC 2006年國(guó)家溫室氣體清單2019 修訂版》(簡(jiǎn)稱“IPCC 2019”)[16-17],進(jìn)一步改進(jìn)了溫室氣體排放量的估算方法。方法中補(bǔ)充考慮了不同固體廢物成分的可降解有機(jī)碳值(Degradable Organic Carbon,DOC)。此外,在填埋場(chǎng)溫室氣體排放量的計(jì)算過(guò)程中,補(bǔ)充考慮了垃圾填埋場(chǎng)CH4排放的一階衰減方法(First Order Decay,F(xiàn)OD),并提供了相應(yīng)的排放因子[17]。相比IPCC 2006,IPCC 2019 可以更加精確地計(jì)算填埋場(chǎng)溫室氣體排放量。但是由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的地域性差異以及各地垃圾性質(zhì)差異等原因,IPCC 2019 仍無(wú)法準(zhǔn)確估算我國(guó)的碳排放水平。

1.2 CDM 方法

清潔發(fā)展機(jī)制是《京都議定書(shū)》中引入的靈活履約機(jī)制之一。CDM 方法[9]是為確保CDM 項(xiàng)目的環(huán)境效益,確保CDM 項(xiàng)目能帶來(lái)長(zhǎng)期的、實(shí)際可測(cè)量的、額外的溫室氣體減排量,建立的一套有效的、透明的和可操作的項(xiàng)目減排量計(jì)算方法。廢棄物處置屬于CDM 項(xiàng)目中重要的一類,因此也建立了一批針對(duì)垃圾處理減排量核算的CDM方法,主要通過(guò)基準(zhǔn)排放量去除項(xiàng)目排放和泄露排放即為減排量[18],其主要計(jì)算公式見(jiàn)式(1):

式中:ERy為y年研究項(xiàng)目的碳減排量(tCO2eq);BEy為y年基準(zhǔn)線碳排放量(tCO2eq);PEy為y年研究項(xiàng)目的碳排放量(tCO2eq);Ly為y年研究項(xiàng)目的碳泄露排放量(tCO2eq)。

此方法同樣適用于固體廢物的填埋、焚燒和生物處理等過(guò)程中溫室氣體減排量的計(jì)算。但由于其重點(diǎn)在于基準(zhǔn)情況和實(shí)際情況下的減排量,以對(duì)比為主。因此只能為城市生活垃圾處理行業(yè)溫室氣體減排量核算提供指導(dǎo),并不能客觀核算和評(píng)價(jià)處理設(shè)施在核算周期內(nèi)的溫室氣體排放量。此外,CDM 方法也需要用缺省值代替缺少的地區(qū)數(shù)據(jù),在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍存在計(jì)算精度的問(wèn)題[19]。

1.3 物料衡算法

物料衡算法[10]根據(jù)進(jìn)入和離開(kāi)系統(tǒng)的物質(zhì)量守恒這一規(guī)律,計(jì)算指定邊界范圍內(nèi)的溫室氣體排放量,可以用以下公式表示:

式中:ΣGin為系統(tǒng)中投入物料總質(zhì)量(t);ΣGpro為系統(tǒng)中所得產(chǎn)品的總質(zhì)量(t);ΣGout為系統(tǒng)中物料和產(chǎn)品的流失量總質(zhì)量(t)。

相較于IPCC 方法和CDM 方法,物料衡算法需要提供固體廢物元素組成、設(shè)施運(yùn)行等實(shí)際數(shù)據(jù),目前已有的計(jì)算工具也需要使用者輸入特定模型和參數(shù)[20],因此計(jì)算工作量較大,但計(jì)算的精確度相對(duì)較高。

1.4 全生命周期評(píng)價(jià)方法(LCA 方法)

全生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment,LCA)指的是對(duì)某個(gè)工藝、某類產(chǎn)品或某種服務(wù)從源頭到末端的全方位評(píng)價(jià)[21]。放到固體廢物處理行業(yè),需要在劃分系統(tǒng)邊界后,對(duì)固體廢物從收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、處理、處置、資源化等過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體排放量進(jìn)行量化和核算,計(jì)算公式如下:

式中:C為全生命周期碳排放的總量;Ci為全生命周期中各個(gè)階段溫室氣體排放量。

通過(guò)全生命周期評(píng)價(jià),可以精確地分析固體廢物從收集到最終處置之間的所有直接和間接碳排放及其環(huán)境影響,并且可以全方位地針對(duì)不同范圍制定對(duì)應(yīng)的碳減排方案。因此,筆者將基于全生命周期的視角對(duì)城市生活垃圾碳減排的路徑進(jìn)行調(diào)研,綜合分析采用不同處理處置方式的碳減排效能。

2 城市生活垃圾處理碳減排途徑

城市生活垃圾產(chǎn)生量的不斷增加和原生生活垃圾“零填埋”目標(biāo)都表明固體廢物行業(yè)存在較大溫室氣體減排空間。當(dāng)煤炭、鋼鐵、水泥等重點(diǎn)行業(yè)碳排放明顯削減后,固體廢物行業(yè)的溫室氣體排放比例將顯著增加,控制這部分碳排放將會(huì)成為“碳中和”不可忽視的部分。

垃圾中的化學(xué)成分與溫室氣體排放量息息相關(guān)[13],推行垃圾分類制度將對(duì)城市生活垃圾處理過(guò)程的溫室氣體排放帶來(lái)較大影響。陳紀(jì)宏等[22]用生命周期評(píng)價(jià)方法(即LCA 法),分別設(shè)置“收集+填埋”和“分類收集+厭氧發(fā)酵+垃圾焚燒”兩種系統(tǒng)核算邊界對(duì)青島市垃圾分類前后,不同生活垃圾處理方式的溫室氣體排放情況進(jìn)行了研究,得到垃圾分類可以有效降低后續(xù)處理處置過(guò)程帶來(lái)的溫室氣體排放。研究得到每提高10% 的可回收物回收效率,相比垃圾全填埋模式將降低26.6%的凈碳排放(16.5 kgCO2eq/t)。劉軼男[23]以深圳市生活垃圾處理現(xiàn)狀對(duì)垃圾分類的積極影響提出展望,指出通過(guò)垃圾分類可有效減少填埋量、減少轉(zhuǎn)運(yùn)成本和有毒物質(zhì)的泄露風(fēng)險(xiǎn)。因此,隨著垃圾分類的不斷推進(jìn),通過(guò)有效分離廚余垃圾、回收利用金屬[24]、綜合利用可回收物和大件垃圾[25],將有效降低城市生活垃圾處理過(guò)程的溫室氣體排放[26]。因此,本研究將基于LCA 法,針對(duì)分類后的垃圾從優(yōu)化創(chuàng)新焚燒技術(shù)、高效利用填埋氣、厭氧消化廚余垃圾、回收利用可回收物和構(gòu)建生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)等方面,分別提出城市生活垃圾碳減排的具體路徑。然而,為了實(shí)現(xiàn)更大的碳減排效益,這些路徑需要在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策和社會(huì)層面上進(jìn)行綜合考慮和協(xié)同推進(jìn)。

2.1 焚燒技術(shù)性能的優(yōu)化創(chuàng)新

近年來(lái),焚燒處理逐漸成為我國(guó)生活垃圾處理的主流技術(shù),高效分離廚余垃圾[27]、提高焚燒發(fā)電效率、回收利用焚燒余熱和綜合利用爐渣灰分等方式都可以在一定程度上減少垃圾焚燒過(guò)程的溫室氣體總排放[28]。楊娜等[29]發(fā)現(xiàn)我國(guó)食品廢物在生活垃圾中的占比較高,而紙類、紡織物等組分含量較低,這極大地降低了垃圾焚燒的發(fā)電效率。此外,楊衛(wèi)華等[30]利用LCA 對(duì)垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中的碳減排進(jìn)行計(jì)算,將焚燒發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生的碳排放考慮在內(nèi),得到1 t 垃圾采用焚燒發(fā)電方式的碳減排量約為1.8 tCO2eq。Anshassi 等[31]通過(guò)LCA 法核算了全球不同經(jīng)濟(jì)水平、垃圾組成和能源結(jié)構(gòu)的地區(qū)分別采用焚燒或填埋處理垃圾產(chǎn)生的碳排放量。研究表明,回收利用焚燒余熱相較回收利用填埋氣有更高的碳減排潛力(約提高6%~20%),焚燒熱能的回收率高達(dá)80%[32]。目前在日本、新加坡、歐洲[33-34]等地區(qū)垃圾焚燒余熱已在公共場(chǎng)所供熱和城市集中供暖領(lǐng)域有較成熟的應(yīng)用。張偉捷等[35]基于垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)工藝,對(duì)利用城市生活垃圾焚燒熱能為我國(guó)北方縣城進(jìn)行集中供暖的可行性進(jìn)行分析,得出通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)供暖可以達(dá)到較高供暖滿足率,減少縣城冬季燃煤2.1×104~7.5×104t。安宏宇[36]研究發(fā)現(xiàn)垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣和灰分,經(jīng)綜合處理后可作為建筑材料供市容環(huán)衛(wèi)行業(yè)應(yīng)用,既提高了固體廢物的利用率,也達(dá)到了碳減排的目的。

雙碳背景下,對(duì)生活垃圾焚燒處理提出了更高的要求。垃圾焚燒行業(yè)在優(yōu)化焚燒工藝設(shè)施[37]如研發(fā)高參數(shù)大型爐排[38]、提高電廠熱能利用和發(fā)電效率[39]、綜合利用焚燒爐渣[40-41]、解決焚燒過(guò)程中“三廢”問(wèn)題[42-43]等方面,面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

2.2 高效回收利用填埋氣

我國(guó)約有1.2×108t[44]城市生活垃圾(約占80%)采用衛(wèi)生填埋方式進(jìn)行處置[45]。填埋處理主要分為4 類,即無(wú)覆蓋露天填埋、無(wú)填埋氣收集的衛(wèi)生填埋、有填埋氣收集和火炬系統(tǒng)的衛(wèi)生填埋以及有填埋氣收集利用的填埋場(chǎng)。填埋場(chǎng)中有機(jī)物通過(guò)微生物降解和反應(yīng)后會(huì)生成填埋氣,其主要成分是CH4和CO2,而CH4所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是CO2的20 倍以上[46]。因此,回收利用填埋氣既能防止填埋氣對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生污染,又能通過(guò)降低化石燃料的消耗量[47-48]減少溫室氣體的排放。Yang 等[13]運(yùn)用LCA 方法對(duì)垃圾填埋各階段進(jìn)行碳核算,其核算生命周期流程包括垃圾的收集和運(yùn)輸、填埋場(chǎng)管理、滲濾液處理、直接溫室氣體排放和能源回用,得到回收利用填埋氣將產(chǎn)生約234 kgCO2eq/t 的碳減排量?;厥绽锰盥駳馑鶐?lái)的溫室氣體減排效益受到填埋垃圾的性質(zhì)[49-50]、填埋氣收集效率[51]、填埋氣利用設(shè)施效能[52]以及填埋場(chǎng)覆蓋層效能[13]等因素的影響。我國(guó)填埋垃圾中的廚余垃圾含量(占濕質(zhì)量50% 以上)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家,且水分含量較高(45%~60%)[13,53],具有產(chǎn)氣快、易泄露的特點(diǎn)。目前,我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)仍存在47%的無(wú)組織泄露[33],因此研發(fā)高效率集氣設(shè)施和提純技術(shù),是適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的有效碳減排路徑[54]。

當(dāng)前的研究顯示,橫向集氣井具有最高的填埋氣收集效率(接近90%)[55],而膜下收集則由于其高密閉性可有效提高收集效率而在未來(lái)有較大的發(fā)展?jié)摿Γ?6-57]。此外,提純處理填埋氣能夠大幅 提 高 填 埋 氣 的 燃 料 利 用 價(jià) 值[58-59],Brigag?o等[60]基于LCA 方法,針對(duì)填埋氣收集發(fā)電過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,得到利用碳捕獲與封存技術(shù)(Carbon Capture and Storage, CCS)和CO2捕捉與利用技 術(shù)(Carbon Dioxide Capture and Utilization,CCU)提純填埋氣可產(chǎn)生碳減排潛力。填埋場(chǎng)覆蓋層是攔截CH4無(wú)組織排放的有效措施[61],實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)馴化甲烷氧化菌(Methane Oxidation Bacteria, MOB) 可將覆蓋層的效能提高至85.2% ~90.6%[62]。未來(lái),通過(guò)學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家填埋氣收集利用先進(jìn)技術(shù)[63-64],持續(xù)優(yōu)化填埋場(chǎng)覆蓋層效能,創(chuàng)新高效收集、提純填埋氣等技術(shù),將為城市生活垃圾填埋過(guò)程帶來(lái)較大的碳減排效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),需要政府、企業(yè)和社會(huì)共同努力,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用,以推動(dòng)填埋氣回收利用領(lǐng)域的發(fā)展,為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

2.3 廚余垃圾厭氧消化處理

廚余垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分,通過(guò)垃圾分類有效收集廚余垃圾進(jìn)行厭氧消化進(jìn)而高效資源化是邁向“無(wú)廢城市”的重要一步[65]。廚余垃圾厭氧消化處理技術(shù)目前已經(jīng)在許多國(guó)家得到成功應(yīng)用,并已成為城市垃圾處理的重要手段之一。在美國(guó)、英國(guó)、瑞典等國(guó)家[66],政府已經(jīng)制定了相關(guān)政策,對(duì)廚余垃圾的厭氧消化處理予以支持和鼓勵(lì)。預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年,厭氧消化處理技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展和推廣,成為城市垃圾處理行業(yè)的重要組成部分。

2022 年,我國(guó)廚余垃圾產(chǎn)生量約為1.25×108t[67],具有含水量高、有機(jī)物含量高[68]等特性。我國(guó)廚余垃圾的處理方式包括填埋、焚燒、厭氧消化和堆肥等,目前城市廚余垃圾的資源化利用率不足10%[67]。厭氧消化工藝可以在厭氧菌的作用下將廚余垃圾中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷,從而實(shí)現(xiàn)資源化利用[69],且該過(guò)程二次污染小,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)減量化、資源化和無(wú)害化目標(biāo)。采用厭氧消化處理廚余垃圾的甲烷產(chǎn)量約占沼氣的60%[70]。Smith 等[71]通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得出,與不處置的廚余垃圾相比,進(jìn)行厭氧消化將帶來(lái)27%的碳減排量。Yue 等[72]采用LCA 與區(qū)間線性規(guī)劃模型相結(jié)合的方法分別計(jì)算了我國(guó)珠江三角洲地區(qū)廚余垃圾在填埋、焚燒、厭氧消化和堆肥處理方法下的碳減排潛力,其中厭氧消化廚余垃圾的碳排放量(95.77 kgCO2eq/t) 低于其他3 種處理方法。Ezz等[73]研究指出利用水力空化預(yù)處理和秸稈聯(lián)合消化等方式可以將厭氧消化的甲烷產(chǎn)氣量提高約1倍。但是,目前的厭氧消化工藝仍存在沼渣處理和高濃度氨氮沼液的問(wèn)題亟待解決[74]。因此,探索廚余垃圾協(xié)同處理技術(shù)[66],如與好氧堆肥[75]或熱堿后處理[76]等工藝協(xié)同、研究沼渣處理方式等[77],是提升廚余垃圾資源化利用率的突破點(diǎn)。

2.4 可回收物回收利用

具有回收利用價(jià)值但是由于回收成本較高,且在傳統(tǒng)市場(chǎng)機(jī)制中往往不會(huì)得到回收的廢物,被稱做低值可回收物(如廢棄塑料包裝物、泡沫填充物、廢玻璃等)[78],其具有垃圾和資源的雙重屬性??苫厥瘴镉绕涫瞧渲袕U紙和廢塑料的回收利用,是降低生活垃圾處理處置行業(yè)溫室氣體排放的一條有效途徑。目前我國(guó)可回收物回收利用率較低,建立低值可回收物高值化產(chǎn)業(yè)鏈條具有巨大的減排潛能[22]。Wang 等[79]研究發(fā)現(xiàn)提高分類后的純可回收物利用率,能最大限度地減少污染并節(jié)約能源,對(duì)于降低我國(guó)資源消耗和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。Cudjoe 等[80]分析了2005—2017 年我國(guó)垃圾回收潛在的節(jié)能和環(huán)境效益,得出回收鋼鐵、有色金屬、紙張和廢塑料可以減少2.59×1011kWh 的電量消耗,其中回收塑料垃圾的節(jié)電效果最好(高達(dá)1.48×1010kWh/a)。Liu 等[81]結(jié)合2017 年的相關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)LCA 方法分析得到回收紙張將給我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和碳減排潛能。Xiao 等[82]分析了中國(guó)共289 個(gè)城市2006—2019 年MSW 相關(guān)數(shù)據(jù),利用多元線性回歸模型分析各類減排措施的碳減排潛力,指出在大中型以上城市,每回收利用1 t 廢紙可帶來(lái)3.93 tCO2eq 的碳減排量,約為其焚燒處理最大碳減排量的10 倍。但是,由于不同復(fù)合方法的塑料存在物理化學(xué)性質(zhì)不統(tǒng)一[83]、回收有破損和雜質(zhì)[84]、再生產(chǎn)品銷路不通[85]等問(wèn)題,使得目前低值可回收物的價(jià)值鏈未能閉環(huán)。將低值可回收物高值化是提升可回收物資源利用率的有效路徑,如利用廢棄塑料增強(qiáng)鋼筋混凝土的抗剪切性能[86]。

2.5 建設(shè)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)

建設(shè)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)是綜合利用和高效處理生活垃圾的一種重要舉措。通過(guò)將垃圾處理設(shè)施集中布局在一個(gè)區(qū)域內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)資源的協(xié)同利用、能源回收和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo),是實(shí)現(xiàn)“零碳”“負(fù)碳”目標(biāo)的最終途徑,具有巨大的碳減排潛力。生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)強(qiáng)調(diào)通過(guò)物質(zhì)和能量的循環(huán)和梯級(jí)利用,形成垃圾和資源的閉環(huán)循環(huán)流動(dòng)鏈條[87]。Munir 等[88]對(duì)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行碳排放夾點(diǎn)分析(Carbon Emission Pinch Analysis, CEPA),得到園區(qū)內(nèi)碳減排率可達(dá)276.6 tCO2eq/h。日本、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家都有許多生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)的先進(jìn)案例,近年來(lái)中國(guó)在香港、廣東、上海[89]等地區(qū)也進(jìn)行了一系列的嘗試與探索并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)大多以垃圾焚燒廠或填埋場(chǎng)為主,將分類后的生活垃圾、建筑垃圾送往園區(qū)內(nèi)不同處理設(shè)施進(jìn)行處理處置。此外,大多數(shù)園區(qū)會(huì)利用垃圾焚燒發(fā)電作為園區(qū)甚至周邊區(qū)域的電力供應(yīng)中心,利用焚燒產(chǎn)生的余熱為污泥干化和廚余垃圾厭氧發(fā)酵供能[90]。園區(qū)內(nèi)廚余垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣和填埋場(chǎng)收集提純的填埋氣將進(jìn)入焚燒廠進(jìn)行輔助發(fā)電,同時(shí)配套一系列如生物柴油廠、堆肥廠等資源化企業(yè)對(duì)外輸出再生資源[91]。

但是,我國(guó)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展仍面臨以下難題:①園區(qū)內(nèi)存在多個(gè)排污和治理主體,排污責(zé)任難厘清[92];②相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不完善[93],政府管理監(jiān)管難運(yùn)行[94-95];③保證全產(chǎn)業(yè)閉環(huán)管理的生活垃圾供應(yīng)鏈不穩(wěn)定[96]、資源循環(huán)利用技術(shù)瓶頸有待解決[97]。所以,如何進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)園區(qū)的管理、提高園區(qū)自動(dòng)化程度、形成產(chǎn)學(xué)研一體發(fā)展局面和統(tǒng)一相關(guān)溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn),將成為未來(lái)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)雙碳管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3 結(jié)論與建議

1)目前我國(guó)生活垃圾回收利用企業(yè)普遍存在“小、散、亂”且回收水平低的情況??苫厥瘴锏挠行Х诸愂歉咝Щ厥绽玫那疤?,這一定程度上取決于公眾對(duì)可回收物的分類意識(shí)和理解水平。因此,建議政府主管部門加強(qiáng)對(duì)垃圾分類相關(guān)知識(shí)的宣傳力度,必要時(shí)投入資金以提升相關(guān)知識(shí)的普及率。

2)我國(guó)生活垃圾焚燒技術(shù)已較為成熟,但垃圾焚燒市場(chǎng)尚未飽和,在雙碳目標(biāo)和其他資源化方式的沖擊下,生活垃圾焚燒行業(yè)應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)歐美國(guó)家先進(jìn)技術(shù),優(yōu)化焚燒工藝與設(shè)施的同時(shí)解決“三廢”問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)中國(guó)國(guó)情修改、完善相應(yīng)的排放因子數(shù)值,可以促進(jìn)焚燒發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色減排。

3)長(zhǎng)期利用垃圾填埋處理過(guò)程中產(chǎn)生的填埋氣,并探究提升填埋氣利用效率的新技術(shù)和新產(chǎn)品,從而降低垃圾處理過(guò)程中的溫室氣體排放總量,美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)采用了該方法進(jìn)行降碳,但在中國(guó)仍比較少見(jiàn),因此可以作為未來(lái)的發(fā)展方向。

4)廚余垃圾的厭氧消化處理有非常大的發(fā)展空間,應(yīng)學(xué)習(xí)美國(guó)、英國(guó)、瑞典等國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),逐步用資源化利用取代現(xiàn)有的填埋方式。另外將厭氧消化與機(jī)械堆肥、好氧堆肥、熱堿后處理等工藝協(xié)同,可以有效解決厭氧消化沼渣處理問(wèn)題。此外,可探索在企業(yè)與居民生活區(qū)之間構(gòu)建資源回收與就地利用的“雙循環(huán)”模式。

5)提升低值可回收物的利用率和質(zhì)量效益可以從企業(yè)和政府兩個(gè)主體進(jìn)行考慮:一方面企業(yè)應(yīng)研究提高再生利用的技術(shù),降低廢棄物門檻;另一方面政府可以通過(guò)補(bǔ)貼和扶持完成市場(chǎng)調(diào)控,將再生產(chǎn)品的市場(chǎng)擴(kuò)大以完成價(jià)值鏈閉環(huán)。

6)在綜合優(yōu)化各類生活垃圾處理工藝的基礎(chǔ)上,建設(shè)生活垃圾處理產(chǎn)業(yè)園區(qū),進(jìn)行生活垃圾協(xié)同處理和資源化利用。一方面建立健全園區(qū)溫室氣體核算方法并利用智能化、數(shù)字化手段提高垃圾分揀、方案決策和運(yùn)行管理效率,克服園區(qū)“技術(shù)難”的問(wèn)題;另一方面,加強(qiáng)政府監(jiān)管力度,建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和建設(shè)規(guī)范,從而切實(shí)解決園區(qū)“落地難”的困境。

猜你喜歡
廚余垃圾焚燒垃圾處理
生活垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀
云南化工(2021年8期)2021-12-21 06:37:10
廚余垃圾特性及預(yù)分選處理技術(shù)
廈門科技(2021年4期)2021-11-05 06:50:30
垃圾焚燒鍋爐長(zhǎng)周期運(yùn)行受熱面設(shè)計(jì)優(yōu)化
廚余垃圾變廢為寶 有機(jī)肥市場(chǎng)方興未艾
NO TIME TO WASTE
垃圾處理要多少錢?
不同廚余垃圾發(fā)酵效果比較
環(huán)境保護(hù)部將推動(dòng)垃圾焚燒企業(yè)做好“三件事”
基于PLC的潮濕垃圾處理控制系統(tǒng)
醫(yī)療垃圾處理遭行政壟斷
泰安市| 平昌县| 贵州省| 会东县| 平阳县| 恭城| 新野县| 墨江| 徐州市| 河南省| 白朗县| 额尔古纳市| 林芝县| 清水县| 棋牌| 方山县| 峨边| 北安市| 洪洞县| 绥棱县| 临猗县| 楚雄市| 舒城县| 盐池县| 阳谷县| 彩票| 忻城县| 清水河县| 全州县| 大同市| 元阳县| 乐亭县| 伊金霍洛旗| 五指山市| 阿克| 鹤岗市| 澄迈县| 乡城县| 崇左市| 桃源县| 安远县|