1月5日，在2023固廢熱點(diǎn)論壇上，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，固體廢物處理與資源化研究所所長(zhǎng)何品晶，從碳排放核算角度，就垃圾處理領(lǐng)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(xiàn)狀基數(shù);了解過(guò)去，知曉時(shí)間演變過(guò)程;甄別權(quán)衡，進(jìn)行技術(shù)綜合評(píng)估;制定決策方向，探索未來(lái)減排之路!

何品晶

垃圾處理領(lǐng)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(lèi)：能源消費(fèi)(73.2%)、農(nóng)林用地(18.4%)、工業(yè)過(guò)程(5.2%)、垃圾污水(3.2%)。從全球碳排放的情況來(lái)看，要解決“雙碳”問(wèn)題，能源結(jié)構(gòu)無(wú)疑是非常重要的對(duì)象，它占據(jù)了全球碳排放的73.2%，垃圾處理也占到了3%。

但是，根據(jù)歐洲統(tǒng)計(jì)的“各種溫室氣體在大氣中相對(duì)二氧化碳影響的時(shí)間”來(lái)看，跟垃圾填埋有關(guān)的一個(gè)是甲烷，一個(gè)是氧化亞氮，它們的溫室效應(yīng)比二氧化碳大得多。

這是歐盟統(tǒng)計(jì)的垃圾處理行業(yè)的溫室氣體排放，橫坐標(biāo)是時(shí)間線，縱坐標(biāo)是溫室氣體的排放。主要統(tǒng)計(jì)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(xiàn)最大。因此，原生垃圾的零填埋是碳減排最大的驅(qū)動(dòng)力。

國(guó)家也提出了甲烷排放的控制行動(dòng)方案，其中重點(diǎn)任務(wù)的第四條就是要加強(qiáng)垃圾污水處理的甲烷排放控制，推進(jìn)垃圾處理甲烷排放控制。推動(dòng)生活垃圾源頭減量、分類(lèi)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(jìn)廚余垃圾處理設(shè)施建設(shè)。加強(qiáng)生活垃圾填埋場(chǎng)綜合整治，提高填埋氣體回收利用水平。到 2025 年，全國(guó)城市生活垃圾資源化利用率達(dá)到 60%左右。

以某市30余年生活垃圾治理歷程的碳排放演變?yōu)槔?，看必然趨?shì)下的未來(lái)路徑

何品晶認(rèn)為，做碳排放核算的意義在于摸清家底，明晰現(xiàn)狀基數(shù);了解過(guò)去，知曉時(shí)間演變過(guò)程;甄別權(quán)衡，進(jìn)行技術(shù)綜合評(píng)估;4、制定決策方向，探索未來(lái)減排之路!

何品晶團(tuán)隊(duì)基于對(duì)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(guī)律，采用全生命周期評(píng)價(jià)垃圾處理碳排放核算方法，測(cè)算了其30余年生活垃圾治理歷程的碳排放演變!

其中，2001-2003年，在生活垃圾處理由簡(jiǎn)易填埋全面向衛(wèi)生填埋轉(zhuǎn)變時(shí)，該市就已經(jīng)達(dá)到了碳達(dá)峰，因?yàn)槔盥駥?duì)溫室氣體的排放貢獻(xiàn)非常大(14%)!隨著垃圾焚燒發(fā)電以及2019年以后垃圾分類(lèi)、原生垃圾零填埋的快速發(fā)展，該市垃圾處理行業(yè)也逐步趨近碳中和。但是2022年，該市生態(tài)環(huán)境部門(mén)發(fā)布了文件，將電力排放因子從0.788降低至0.42 kgCO2/kWh，導(dǎo)致垃圾焚燒發(fā)電帶來(lái)的減碳效應(yīng)下降。

電力排放因子背后是能源結(jié)構(gòu)，能源又是碳排放“大戶”。所以，我國(guó)電力結(jié)構(gòu)的綠色化程度未來(lái)一定是會(huì)不斷提高，相應(yīng)的這個(gè)因子的數(shù)值將會(huì)不斷下降。因此，垃圾焚燒僅僅靠發(fā)電產(chǎn)生的減碳效應(yīng)一定會(huì)逐步下降。

何品晶認(rèn)為，這個(gè)現(xiàn)象是一種必然。因?yàn)槲覀兊哪茉唇Y(jié)構(gòu)未來(lái)一定是在不斷改善的，從整個(gè)國(guó)家發(fā)展的時(shí)間軸來(lái)說(shuō)，電力排放因子整體就會(huì)下降。這就驅(qū)動(dòng)行業(yè)要不斷提高垃圾焚燒發(fā)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(yè)未來(lái)減碳之路

要做碳排放核算，就必須快速準(zhǔn)確測(cè)定垃圾源的化石碳含量。為此，何品晶團(tuán)隊(duì)建立了標(biāo)準(zhǔn)樣品和環(huán)境樣品的數(shù)據(jù)庫(kù)，定義了它的環(huán)境背景和應(yīng)用場(chǎng)景，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的一些模型方法將這些環(huán)境樣品的性質(zhì)數(shù)據(jù)和光學(xué)數(shù)據(jù)耦合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)損預(yù)測(cè)實(shí)際環(huán)境樣品中的生物質(zhì)碳比例。不過(guò)，該方法尚有局限性，只能識(shí)別表層固體廢物性質(zhì)，三維的混合/雜亂固體廢物的識(shí)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(shù)的基本情況，還可以知道未來(lái)發(fā)展和努力的方向!同時(shí)，何品晶團(tuán)隊(duì)對(duì)一些垃圾處理工藝進(jìn)行了碳排放的核算研究，探索了一些低碳及負(fù)碳技術(shù)。

蟲(chóng)體養(yǎng)殖

蠅蛆處理工藝對(duì)全球變暖潛力(GWP)的貢獻(xiàn)

為探索廚余垃圾生物處理的減碳效果，何品晶團(tuán)隊(duì)對(duì)某城市蠅蛆養(yǎng)殖工廠(50噸餐廚垃圾/天)進(jìn)行了碳排放的核算。

編輯：陳偉浩