来自五研究团队的六项研报:揭秘垃圾分类的碳减排效率
来自五研究团队的六项研报:揭秘垃圾分类的碳减排效率清气团收集了浙江省发展规划研究院、同济大学、中南大学、华中科技大学、中国恩菲等五个研究团队的六份研究报告,涉及垃圾分类给垃圾焚烧碳
清气团收集了浙江省发展规划研究院、同济大学、中南大学、华中科技大学、中国恩菲等五个研究团队的六份研究报告,涉及垃圾分类给垃圾焚烧碳减排以及整体碳减排带来的意义。
多份研究显示,垃圾分类将有助于垃圾处理全流程,尤其是垃圾焚烧环节的碳减排工作,但在垃圾运输环节,由于运输频次的上升,带来一定程度的碳排放增加。
一、如落实全面垃圾分类,浙江省将实现24%减排量,有望提前碳达峰。
浙江省发展规划研究院的研究认为,如果推进生活垃圾分类,那么生活垃圾处理过程的温室气体排放量将减少24%。
研究团队预测,浙江省2022年城镇生活垃圾清运量将达到2100万吨,其中,焚烧占比60%,填埋占比40%。
在此预测条件下,设定了到2022年浙江省未全面推进生活垃圾分类与全面推进生活垃圾分类的两个条件场景,并预测和推算相关温室气体排放情况。
经预测推算,浙江省2022年如未全面推进生活垃圾分类,焚烧垃圾过程中产生的温室气体排放量为272.91万吨(二氧化碳),填埋垃圾过程中产生的温室气体排放量为749.88万吨(二氧化碳)。
如果浙江省2022年全面推进了生活垃圾分类,研究团队预测,按照 60%的回收利用率,则通过生活垃圾分类至少可减少14.22%的生活垃圾,即298.62万吨,实际生活垃圾清运量预计为1801.38万吨。焚烧垃圾过程中产生的温室气体排放量为198.03万吨(二氧化碳),填埋垃圾的过程中产生的温室气体排放量为571.97万吨(二氧化碳),分类后的垃圾处理相比未分类的垃圾处理,温室气体排放量将减少24%。
研究团队进一步认为,与2012-2017年生活垃圾处理排放量数据进行分类比较可以看出,浙江省2022年推进全面生活垃圾分类,生活垃圾处理温室气体排放总量将明显低于2016年和2017年,生活垃圾处理温室气体排放可以实现提前达峰。
二、干湿分离,有助于垃圾焚烧环节碳减排
与公众的认知不同,根据《京都议定书》引入的CDM(清洁发展机制),垃圾焚烧也被视为可实现二氧化碳减排的方式。
国际CDM已经有了对于垃圾焚烧碳减排方面的计算方法,同时,CDM执行理事会(EB)提供了一套有效的、透明的和可操作的方法指南及相关工具。EB中适用于生活垃圾焚烧的方法为AM0025:改变废弃物处理方式,避免有机废弃物产生的温室气体排放。
我国CCER机制根据国际CDM方法学制定了适合我国国情的垃圾焚烧碳减排核算方法,一般使用CM-072-V01“多选垃圾处理方式”,主要是计算垃圾焚烧过程中的二氧化碳排放量与同等数量的垃圾填埋产生的温室气体与垃圾焚烧余热电量对应的发电厂温室气体排放量之和,二者之间的温室气体当量差额。
中国恩菲工程技术有限公司对垃圾焚烧厂本身的二氧化碳减排量进行计算。按800t/d,年运行8000h计算,一个年处理垃圾量为26.667万吨的垃圾焚烧厂,每年的二氧化碳减排量将达到11万吨左右。
同济大学环境科学与工程学院何品晶院士团队的研究显示,目前我国生活垃圾焚烧发电过程是温室气体排放源,以吨垃圾净CO2排放量计,达166-212kg。生活垃圾中自含化石碳对温室气体排放的贡献最大,CO2排放量为257kg/t;因焚烧发电上网而获得的净减排量为120kg/t;垃圾收运、辅助物料消耗及焚烧灰渣处理等引起的排放量总计为27-45kg/t。
同时,在贮坑堆放期间,含水率高的生活垃圾会产生大量的渗滤液,其后续处理耗电约占焚烧厂自用电的19%,增加温室气体排放量达7.7kg/t。
何品晶团队认为,只有通过降低生活垃圾含水率,提高其可发电量,才可望实现我国生活垃圾焚烧发电厂温室气体排放源向汇的转换。
而我国现在推行以干湿分离为主要方式的垃圾分类工作,也将有效降低生活垃圾含水量。
三、深圳:分类回收纺织品,吨垃圾减排5.44%
华中科技大学与深圳市垃圾分类管理中心的联合调研显示,废旧纺织品混合生活垃圾填埋处理环境碳排放为1478.05kg,废旧纺织品混合生活垃圾焚烧处理环境碳排放为342.97kg,废旧纺织品单独回收利用环境碳排放为221.31kg。
按照目前深圳市生活垃圾处理权重进行分配,可得深圳市处理1吨生活垃圾的整个生命周期过程中环境碳排放为797.70kg,预期实施的废旧纺织品单独回收利用的生活垃圾处理生命周期环境碳排放为754.24kg。而废旧纺织品单独回收利用可减少5.44%的CO2当量。
深圳市废旧纺织品约为总生活垃圾含量的7.7%,若废旧纺织品再生利用产品为T恤,每件质量0.3kg,则每吨生活垃圾中770kg废旧纺织品单独回收利用后可产生2566件新T恤。
四、章丘,分类回收碳减排达20%
在华中科技大学与章丘市环境卫生管理中心的联合研究,章丘市的生活垃圾年产生量为8.4万吨。
如果采用减少一次性塑料包装、净菜进城、分类回收纺织废物和塑料废物等垃圾分类管理方式,二氧化碳的减排量将达到8471.36t,相比分类前,碳减排量为20%左右。
五、垃圾分类运输能耗增加
中南大学交通运输工程学院团队对生活垃圾分类后,运输变化产生的能耗进行分析。
发现分类运输时,车辆班次较混合运输大幅增加,且分类运输时中小型车辆占比大,提高了车辆运行的基础油耗,导致各场景中垃圾分类运输较混合运输能耗均上升。
分类直运较混合直运,能耗增加约77%-116%(直运),分类转运较混合转运,能耗增加约25%-42%(一级转运)。研究团队认为,若想中和分类运输带来的能耗提升,则必须依赖于后端资源回收利用及垃圾最终处置过程优化来综合实现。
六、厨余:压榨+干组分焚烧+湿组分厌氧,碳减排效率最高
对于分类出来的湿垃圾,主要是餐厨和厨余垃圾,不同的处理方式也会有不同的碳减排量。
华中科技大学环境学院与中山市环卫局的联合研究认为,通过IPCC的质量平衡方法对填埋、好氧堆肥、厌氧发酵产沼发电、“压榨预处理+干组分焚烧+湿组分厌氧发酵”等不同厨余垃圾处理组合模式进行了碳减排潜力分析。
分析发现,“压榨预处理+干组分焚烧+湿组分厌氧发酵”组合模式碳减排潜力最大,相对于填埋处理,CO2减排量为947.6kgCO2/t。以深圳市为例,如果2011年厨余垃圾全部进行”压榨预处理+干组分焚烧+湿组分厌氧发酵“,全年可实现上网发电4.5亿kW·h,同时减少CO2排放量201.4万t。
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