我國的垃圾量正在逐年上升,2004年我國的垃圾產量超過美國成為第一大垃圾製造國,2019年我國垃圾清運總量已經達到2.42億噸,且近年來增長率在不斷上升。除此之外,人均垃圾清運量一直在1千克以上,2017年達到1.2千克,其水平髙於亞洲周邊國家,如韓國的1.05千克/人/日以及日本的0.93千克/人/日,但是低於歐美一些發達國家的水平,例如美國和丹麥的人均清運量基本維持在2千克以上。其中,生活垃圾處理中的溫室氣體排放是近年來國際關注度比較高的問題之一。
一、我國生活垃圾主要處理體係
我國城市生活垃圾產生量大、源頭眾多而且比較分散,因此城市生活垃圾收運係統存在多級結構,如下圖所示,一般由前端收集、中端轉運、末端處置幾個階段構成,其中前端收集環節一般由初級收集、二er級ji收shou集ji兩liang層ceng結jie構gou組zu成cheng。居ju民min將jiang日ri常chang生sheng活huo中zhong的de垃la圾ji投tou放fang到dao活huo動dong區qu域yu內nei部bu的de初chu級ji收shou集ji地di點dian,環huan衛wei或huo者zhe社she區qu的de工gong作zuo人ren員yuan將jiang初chu級ji收shou集ji地di點dian的de垃la圾ji運yun輸shu到dao二er級ji點dian進jin行xing集ji中zhong的de壓ya縮suo等deng處chu理li,二er級ji收shou集ji點dian的de垃la圾ji再zai通tong過guo載zai重zhong量liang較jiao大da的de垃la圾ji車che運yun送song至zhi中zhong端duan轉zhuan運yun點dian,在zai此ci進jin行xing初chu步bu的de粉fen碎sui、分揀等工作,最後經過簡單處理的垃圾被壓縮送至填埋場、焚燒廠等垃圾處理中心,有回收價值的則被送至再生資源回收利用中心。
圖1我國生活垃圾收運處理體係
二、我國生活垃圾常見處理處置方式
我國生活垃圾常見處理處置方式主要有衛生填埋、垃圾焚燒、堆(dui)肥(fei)和(he)厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua),其(qi)中(zhong)垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)與(yu)焚(fen)燒(shao)是(shi)我(wo)國(guo)主(zhu)要(yao)處(chu)理(li)方(fang)式(shi),由(you)下(xia)圖(tu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)依(yi)然(ran)是(shi)我(wo)國(guo)主(zhu)要(yao)垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)方(fang)式(shi),近(jin)年(nian)來(lai)隨(sui)著(zhe)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)能(neng)力(li)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng),填(tian)埋(mai)量(liang)隨(sui)之(zhi)明(ming)顯(xian)下(xia)降(jiang),以(yi)上(shang)海(hai)為(wei)例(li),“十三五”期間,全市新增生活垃圾焚燒處理能力1.3萬噸/日,新增濕垃圾集中處理能力3900噸/日;全市幹垃圾焚燒和濕垃圾處理能力達到2.8萬噸/日,基本實現原生生活垃圾零填埋。堆肥和厭氧消化常用於濕垃圾處理工藝。
圖2 全國2003-2017年城市生活垃圾清運數據
三、生活垃圾收集處理過程碳排放環節
生活垃圾處理相關的溫室氣體排放量計算方法通常采用《IPCC國家溫室氣體清單指南》,根據我國最新的溫室氣體排放清單(2016年),二氧化碳排放總量的1.3%來自垃圾處理領域,二氧化碳排放量高達1.58×108t/a。zhangtingtingzaibiyelunwentongguojiashegeleilajishoujichuliqingjing,jiehebeijingshijilajichanshengliangduilajishoujichuligehuanjietanpaifangjinxinggusuan,yanjiufaxian,yunshuhuanjietanpaifangliangzhanbizuixiao,lajifenleigongzuodailaitanpaifangdezengjiajihukeyihulve;垃圾處理僅分為填埋和焚燒兩類導致的碳排放量最高;在濕垃圾堆肥、可回收垃圾處理的情況下,剩餘垃圾全部焚燒的碳排放量最低,同時焚燒發電和垃圾回收帶來的碳減排量最高,碳減排率達70%。陳思勤對2005~2015年(nian)上(shang)海(hai)市(shi)生(sheng)活(huo)垃(la)圾(ji)處(chu)置(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)碳(tan)排(pai)放(fang)計(ji)算(suan)得(de)出(chu),垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)量(liang)比(bi)填(tian)埋(mai)處(chu)置(zhi)排(pai)放(fang)量(liang)更(geng)低(di)。仲(zhong)璐(lu)得(de)出(chu)相(xiang)似(si)結(jie)論(lun),垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)碳(tan)排(pai)放(fang)高(gao)於(yu)焚(fen)燒(shao)和(he)堆(dui)肥(fei)。高(gao)斌(bin)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian),通(tong)過(guo)垃(la)圾(ji)分(fen)類(lei)收(shou)集(ji)、資源回收、厭氧消化和殘渣焚燒處置的共同作用,具有最大的碳減排潛力。
生活垃圾碳排放主要來自於運輸、處理處置等過程,具體環節如下。
01 垃圾車運輸環節
生活垃圾運輸車輛產生的溫室氣體,涵蓋了收集點到轉運站的運輸階段、轉運站到終端處理設施(填埋場、焚燒廠、堆肥廠)和再生資源回收利用中心的運輸階段以及焚燒、堆肥殘渣運送到填埋場填埋的運輸階段,碳排放主要來自運輸過程汽車燃油排放。
02 填埋
可生物降解的有機物發生厭氧反應產生的甲烷,其產生量占垃圾衛生填埋場產生的填埋氣體的50%以上。
03 焚燒
垃圾焚燒廠焚燒來自化石燃料的廢棄物或燃燒化石燃料等產生的二氧化碳,同時焚燒熱能發電所帶來的一定的碳減排效益。
04 堆肥
duifeichulishenghuolajichanshengdewenshiqitipaifangzhuyaoweijiawanheyanghuayadan。zaiqiangzhitongfengdejingtaihaoyangduifeiguochengzhong,shenghuolajidabufenkejiangjieyoujitanzhuanhuaweieryanghuatanheyanghuayadan,zaitongfengtiaojianbuhaodeqingkuangxiazefashengyanyangfanyingchanshengshaoliangjiawan。
05 再生資源回收利用
再生資源回收利用所節約能耗可以帶來碳減排效益。
四、我國生活垃圾碳減排技術現狀及發展趨勢
據估算,在快速城鎮化發展背景下,2025年我國城鎮居民數量將達到10億人,城市生活垃圾領域的二氧化碳排放量減排潛力大約為2.363×108t/a。無害化、減量化和資源化是生活垃圾處理的原則,在提高“三化”水平的基礎上發展“低碳化”則是我國未來生活垃圾處理的大趨勢。結合目前生活垃圾的處理現狀和水平,進一步推進碳減排策略可從如下幾方麵進行:
01 生活垃圾持續分類
chixutuijinlajifenleigongzuo,lajijingxihuafenleiketigaohouxukehuishouziyuandeziliyonglv,tigaoshilajichundu,tigaoganlajirezhi,shiyuantoutuidongtanjianpaideguanjian。yanjiubiaomingzhiyoushenghuolajifenleigongzuochixutuijin,shixingtuiguangjingxihuadelajifenleimoshi(例如上海市4分法),才能實現長遠的溫室氣體減排目標。
02 優化生活垃圾收運係統
科學規劃收運路線,使用清潔能源環衛機具,一定程度減少運輸過程中碳排放。
03 係統規劃垃圾處理處置方式
填埋處理的碳排放量是最高的。如果將廚餘垃圾等有機成分采用堆肥方式進行資源化處理,並在較發達地區采用“全量焚燒+殘渣填埋”的技術路線處理生活垃圾,將從根本上改變生活垃圾處理碳排放的現狀。
04 填埋回收氣加強回收利用
較大型的填埋場,填埋氣體收集係統的集氣效率在30%~80%。shiyongmifengxinghaodejiqixitongzaijiangshoujidetianmaiqitijinxingtichunranshaofadian,jikeshixianshenghuolajitianmaichangdejienengjianpai。zhexietianmaiqitishoujiqilaibingjinxingfadian、供熱、供(gong)氣(qi)等(deng)利(li)用(yong)就(jiu)是(shi)對(dui)垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)處(chu)理(li)的(de)能(neng)源(yuan)化(hua),不(bu)僅(jin)直(zhi)接(jie)減(jian)少(shao)了(le)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)甲(jia)烷(wan)的(de)排(pai)放(fang),而(er)且(qie)如(ru)發(fa)電(dian)利(li)用(yong)就(jiu)能(neng)間(jian)接(jie)地(di)通(tong)過(guo)代(dai)替(ti)部(bu)分(fen)火(huo)電(dian)減(jian)少(shao)相(xiang)應(ying)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)。
05 優化垃圾焚燒技術與設備
我國城市生活垃圾焚燒處理與國外的技術相比仍有很大差距,如蒸汽參數低,多采用中溫中壓(4.0MPa/400℃),餘熱利用形式單一,多用於發電,熱效率低等。應充分借鑒國外先進焚燒技術,發展適合我國低熱值、高水分的垃圾焚燒技術,以及多元化餘熱利用形式,以提高熱效率,進一步為溫室氣體減排做出貢獻。
06 優化濕垃圾資源化利用
濕(shi)垃(la)圾(ji)的(de)資(zi)源(yuan)化(hua)利(li)用(yong)具(ju)有(you)雙(shuang)重(zhong)減(jian)排(pai)效(xiao)應(ying),既(ji)減(jian)少(shao)了(le)垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)產(chan)生(sheng)的(de)甲(jia)烷(wan)排(pai)放(fang)和(he)減(jian)少(shao)使(shi)用(yong)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang),同(tong)時(shi)濕(shi)垃(la)圾(ji)堆(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)可(ke)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)沼(zhao)氣(qi),回(hui)收(shou)利(li)用(yong)還(hai)可(ke)實(shi)現(xian)碳(tan)減(jian)排(pai)效(xiao)益(yi)。陳(chen)海(hai)濱(bin)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),以(yi)深(shen)圳(zhen)市(shi)為(wei)例(li),如(ru)果(guo)廚(chu)餘(yu)垃(la)圾(ji)全(quan)部(bu)進(jin)行(xing)“壓榨預處理+幹組分焚燒+濕組分厭氧發酵”,全年可實現上網發電4.5億kW·h,同時減少CO2排放量201.4萬t。
參考資料:
[1]微信號“綠色上海”《上海交出“十三五”垃圾分類成績單,居住區和單位分類達標率雙雙達到95%》
[2]仲璐,胡洋,王璐.城市生活垃圾的溫室氣體排放計算及減排思考[J].環境衛生工程,2019,27(05):45-48.
[3]張婷婷. 基於溫室氣體排放的城市生活垃圾處理策略優化研究[D].北京化工大學,2020.
[4]陳思勤.上海市生活垃圾處置過程中溫室氣體排放研究[J].有色冶金設計與研究,2019,40(06):94-98+101.
[5]仲璐,胡洋,王璐.城市生活垃圾的溫室氣體排放計算及減排思考[J].環境衛生工程,2019,27(05):45-48.
[6]高斌,江霜英.利用生命周期評價方法分析上海市某區生活垃圾處理的溫室氣體排放[J].四川環境,2011,30(04):92-97.
[7]仲璐,胡洋,王璐.城市生活垃圾的溫室氣體排放計算及減排思考[J].環境衛生工程,2019,27(05):45-48.
[8]劉國輝.高效生活垃圾焚燒技術與溫室氣體減排[J].環境衛生工程,2011,19(01):38-40.
[9]陳海濱,劉金濤,鍾輝,等.廚餘垃圾不同處理模式碳減排潛力分析[J].中國環境科學,2013,33(11):2102-2106.





