何品晶：以“碳排放”視角探索垃圾處理行業如何實現碳減排

時間： 2024-01-26 14:17

來源：中國固廢網

作者：何品晶

1月5日，在2023固廢熱點論壇上，同濟大學環境科學與工程學院教授、博士生導師，固體廢物處理與資源化研究所所長何品晶，從碳排放核算角度，就垃圾處理領域的減碳路徑作了主題演講。何品晶表示，碳排放核算的意義在于摸清家底，明晰現狀基數;了解過去，知曉時間演變過程;甄別權衡，進行技術綜合評估;制定決策方向，探索未來減排之路!

何品晶

垃圾處理領域的降碳

全球碳排放情況

何品晶表示，全球二氧化碳排放大致可追溯到四大類：能源消費(73.2%)、農林用地(18.4%)、工業過程(5.2%)、垃圾污水(3.2%)。從全球碳排放的情況來看，要解決“雙碳”問題，能源結構無疑是非常重要的對象，它占據了全球碳排放的73.2%，垃圾處理也占到了3%。

但是，根據歐洲統計的“各種溫室氣體在大氣中相對二氧化碳影響的時間”來看，跟垃圾填埋有關的一個是甲烷，一個是氧化亞氮，它們的溫室效應比二氧化碳大得多。

這是歐盟統計的垃圾處理行業的溫室氣體排放，橫坐標是時間線，縱坐標是溫室氣體的排放。主要統計了垃圾填埋、污水處理和垃圾焚燒三種處理方式下的溫室氣體排放。其中，垃圾填埋碳排放貢獻最大。因此，原生垃圾的零填埋是碳減排最大的驅動力。

國家也提出了甲烷排放的控制行動方案，其中重點任務的第四條就是要加強垃圾污水處理的甲烷排放控制，推進垃圾處理甲烷排放控制。推動生活垃圾源頭減量、分類回收和資源化利用，健全城市生活垃圾的資源化利用體系。有序推進廚余垃圾處理設施建設。加強生活垃圾填埋場綜合整治，提高填埋氣體回收利用水平。到 2025 年，全國城市生活垃圾資源化利用率達到 60%左右。

以某市30余年生活垃圾治理歷程的碳排放演變為例，看必然趨勢下的未來路徑

何品晶認為，做碳排放核算的意義在于摸清家底，明晰現狀基數;了解過去，知曉時間演變過程;甄別權衡，進行技術綜合評估;4、制定決策方向，探索未來減排之路!

何品晶團隊基于對某市30余年的垃圾治理和政策演變歷程，以及垃圾組分演變規律，采用全生命周期評價垃圾處理碳排放核算方法，測算了其30余年生活垃圾治理歷程的碳排放演變!

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其中，2001-2003年，在生活垃圾處理由簡易填埋全面向衛生填埋轉變時，該市就已經達到了碳達峰，因為垃圾填埋對溫室氣體的排放貢獻非常大(14%)!隨著垃圾焚燒發電以及2019年以后垃圾分類、原生垃圾零填埋的快速發展，該市垃圾處理行業也逐步趨近碳中和。但是2022年，該市生態環境部門發布了文件，將電力排放因子從0.788降低至0.42 kgCO2/kWh，導致垃圾焚燒發電帶來的減碳效應下降。

電力排放因子背后是能源結構，能源又是碳排放“大戶”。所以，我國電力結構的綠色化程度未來一定是會不斷提高，相應的這個因子的數值將會不斷下降。因此，垃圾焚燒僅僅靠發電產生的減碳效應一定會逐步下降。

何品晶認為，這個現象是一種必然。因為我們的能源結構未來一定是在不斷改善的，從整個國家發展的時間軸來說，電力排放因子整體就會下降。這就驅動行業要不斷提高垃圾焚燒發電的效率，另外要探索將能量多途徑利用的方式，如余熱利用，以及煙氣的碳捕捉和利用等。

以碳排放核算探索垃圾處理行業未來減碳之路

要做碳排放核算，就必須快速準確測定垃圾源的化石碳含量。為此，何品晶團隊建立了標準樣品和環境樣品的數據庫，定義了它的環境背景和應用場景，并通過機器學習的一些模型方法將這些環境樣品的性質數據和光學數據耦合起來，實現了無損預測實際環境樣品中的生物質碳比例。不過，該方法尚有局限性，只能識別表層固體廢物性質，三維的混合/雜亂固體廢物的識別效果還有待提高。

何品晶表示，做碳排放核算，不僅可以了解技術的基本情況，還可以知道未來發展和努力的方向!同時，何品晶團隊對一些垃圾處理工藝進行了碳排放的核算研究，探索了一些低碳及負碳技術。

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