何品晶：以“碳排放”视角探索垃圾处理行业如何实现碳减排

时间：2024-01-29 10:24

来源：中国固废网

作者：陈伟浩整理

1月5日，在2023固废热点论坛上，同济大学环境科学与工程学院教授、博士生导师，固体废物处理与资源化研究所所长何品晶，从碳排放核算角度，就垃圾处理领域的减碳路径作了主题演讲。何品晶表示，碳排放核算的意义在于摸清家底，明晰现状基数;了解过去，知晓时间演变过程;甄别权衡，进行技术综合评估;制定决策方向，探索未来减排之路!

何品晶

垃圾处理领域的降碳

全球碳排放情况

何品晶表示，全球二氧化碳排放大致可追溯到四大类：能源消费(73.2%)、农林用地(18.4%)、工业过程(5.2%)、垃圾污水(3.2%)。从全球碳排放的情况来看，要解决“双碳”问题，能源结构无疑是非常重要的对象，它占据了全球碳排放的73.2%，垃圾处理也占到了3%。

但是，根据欧洲统计的“各种温室气体在大气中相对二氧化碳影响的时间”来看，跟垃圾填埋有关的一个是甲烷，一个是氧化亚氮，它们的温室效应比二氧化碳大得多。

这是欧盟统计的垃圾处理行业的温室气体排放，横坐标是时间线，纵坐标是温室气体的排放。主要统计了垃圾填埋、污水处理和垃圾焚烧三种处理方式下的温室气体排放。其中，垃圾填埋碳排放贡献最大。因此，原生垃圾的零填埋是碳减排最大的驱动力。

国家也提出了甲烷排放的控制行动方案，其中重点任务的第四条就是要加强垃圾污水处理的甲烷排放控制，推进垃圾处理甲烷排放控制。推动生活垃圾源头减量、分类回收和资源化利用，健全城市生活垃圾的资源化利用体系。有序推进厨余垃圾处理设施建设。加强生活垃圾填埋场综合整治，提高填埋气体回收利用水平。到 2025 年，全国城市生活垃圾资源化利用率达到 60%左右。

以某市30余年生活垃圾治理历程的碳排放演变为例，看必然趋势下的未来路径

何品晶认为，做碳排放核算的意义在于摸清家底，明晰现状基数;了解过去，知晓时间演变过程;甄别权衡，进行技术综合评估;4、制定决策方向，探索未来减排之路!

何品晶团队基于对某市30余年的垃圾治理和政策演变历程，以及垃圾组分演变规律，采用全生命周期评价垃圾处理碳排放核算方法，测算了其30余年生活垃圾治理历程的碳排放演变!

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其中，2001-2003年，在生活垃圾处理由简易填埋全面向卫生填埋转变时，该市就已经达到了碳达峰，因为垃圾填埋对温室气体的排放贡献非常大(14%)!随着垃圾焚烧发电以及2019年以后垃圾分类、原生垃圾零填埋的快速发展，该市垃圾处理行业也逐步趋近碳中和。但是2022年，该市生态环境部门发布了文件，将电力排放因子从0.788降低至0.42 kgCO2/kWh，导致垃圾焚烧发电带来的减碳效应下降。

电力排放因子背后是能源结构，能源又是碳排放“大户”。所以，我国电力结构的绿色化程度未来一定是会不断提高，相应的这个因子的数值将会不断下降。因此，垃圾焚烧仅仅靠发电产生的减碳效应一定会逐步下降。

何品晶认为，这个现象是一种必然。因为我们的能源结构未来一定是在不断改善的，从整个国家发展的时间轴来说，电力排放因子整体就会下降。这就驱动行业要不断提高垃圾焚烧发电的效率，另外要探索将能量多途径利用的方式，如余热利用，以及烟气的碳捕捉和利用等。

以碳排放核算探索垃圾处理行业未来减碳之路

要做碳排放核算，就必须快速准确测定垃圾源的化石碳含量。为此，何品晶团队建立了标准样品和环境样品的数据库，定义了它的环境背景和应用场景，并通过机器学习的一些模型方法将这些环境样品的性质数据和光学数据耦合起来，实现了无损预测实际环境样品中的生物质碳比例。不过，该方法尚有局限性，只能识别表层固体废物性质，三维的混合/杂乱固体废物的识别效果还有待提高。

何品晶表示，做碳排放核算，不仅可以了解技术的基本情况，还可以知道未来发展和努力的方向!同时，何品晶团队对一些垃圾处理工艺进行了碳排放的核算研究，探索了一些低碳及负碳技术。

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