城市生活垃圾低碳管理策略述評

華佳+柏雙友+瞿立新+李治陽

摘要： 本文介紹了垃圾管理過程中的溫室氣體產(chǎn)生機制和碳排放評價模型，總結(jié)了城市生活垃圾的低碳管理策略，為優(yōu)化管理體制、提高管理效率、推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了依據(jù)。

關鍵詞： 城市生活垃圾；低碳；管理策略

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）34-0010-03

0 引言

城市生活垃圾是指在城市日常生活或為城市日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物。發(fā)達國家城市生活垃圾產(chǎn)量約為3噸/人·年，年增長率為3.2%～3.7%，據(jù)《2012年環(huán)境統(tǒng)計年報》，我國城市生活垃圾年產(chǎn)量為1.97億噸[1]，年增長率為7%～9%[2]，估計2020年全國城市垃圾年產(chǎn)量將達到2.6-2.9億噸[3]。

生活垃圾在儲存、運輸和處理過程中都會產(chǎn)生溫室氣體，主要包括CO2、CH4和N2O。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）估算，來自垃圾系統(tǒng)的溫室氣體排放占全球溫室氣體排放總量的5%。全世界每年排放的CH4量大約為5億噸，其中來自城市生活垃圾填埋場的就有2200～6000萬噸，CH4對溫室氣體總量的貢獻率已由2000年的3.75%增加到2010年的4.83%[4]。在江浙滬地區(qū)，生活垃圾填埋產(chǎn)生的CH4量占到該區(qū)域CH4排放量的19%，僅次于農(nóng)業(yè)活動產(chǎn)生的CH4排放量[5]。鑒于此，IPCC發(fā)布的《氣候變化2007綜合報告》指出，垃圾處理過程中產(chǎn)生的CO2、CH4等已成為人為溫室氣體的重要來源，并明確將它作為一個獨立對象來計算溫室氣體排放量。我國政府對源自生活垃圾處理的溫室氣體排放高度重視，并在2007年編制的《中國應對氣候變化國家方案》中，將加強城市垃圾管理作為減緩溫室氣體排放的重點領域之一。

1 城市生活垃圾碳排放機制

生活垃圾（如廚余垃圾等）含有很多有機物，它們在堆放過程中會因發(fā)酵腐敗產(chǎn)生溫室氣體。其中，CO2主要來自有機物的轉(zhuǎn)化，CH4主要來自厭氧發(fā)酵過程，N2O來自脫氮的硝化反硝化過程。因此，垃圾在未進入收集系統(tǒng)之前就已經(jīng)開始碳排放。另外，在垃圾的運輸過程中，除了垃圾本身產(chǎn)生溫室氣體外，車輛也會因為消耗化石燃料而排放溫室氣體。在垃圾的處理方法中，衛(wèi)生填埋應用較廣，但如上所述，該法的碳排放量非常大，并且填埋場還會產(chǎn)生垃圾滲瀝液，其處理過程會繼續(xù)產(chǎn)生溫室氣體；此外，填埋場滲濾液處理過程中還會由于電力、燃料的消耗而間接產(chǎn)生溫室氣體。堆肥處理生活垃圾的碳排放主要包括堆肥前的好氧發(fā)酵產(chǎn)生的溫室氣體以及堆肥過程中垃圾有機物降解產(chǎn)生溫室氣體排放。焚燒處理生活垃圾的碳排放主要體現(xiàn)在垃圾燃燒時自身產(chǎn)生的溫室氣體、用于助燃的化石燃料燃燒所排放的溫室氣體以及焚燒廠滲濾液處理過程中產(chǎn)生的溫室氣體。

2 城市生活垃圾碳排放評價方法

國內(nèi)外學者對垃圾碳排放評價方法的研究已取得不少成果，由于處理工藝、管理模式和核算模型不同，城市生活垃圾處理的碳排放量差別較大。目前，研究溫室氣體排放的方法主要有：IPCC發(fā)布的國家溫室氣體清單[6]、溫室氣體排放企業(yè)核算與報告準則[7]、全生命周期評價（LCA）方法[8，9]、CDM法和上游-操作-下游（UOD）表格法等[10，11]。其中，在核算垃圾處理的碳排放時以LCA模型的應用居多。LCA模型能夠全面考慮垃圾處理全過程中的碳排放，可用于計算一個項目、一個地區(qū)或者一個國家尺度的碳排放，機制更為合理。但由于諸多清單數(shù)據(jù)難以獲得，目前還不能將LCA確定為權(quán)威的核算方法。IPCC指南（2006）總結(jié)了各地的溫室氣體排放計算方法，在第五卷中提供了廢棄物處理溫室氣體排放量的計算方法。該法主要針對國家碳排放進行核算，提供了大量缺省值，可供世界各國用來估算碳排放清單，但目前該方法還很少用于不同垃圾處理方式碳排放的比較研究，且對新技術還缺乏相應的缺省值。Gentil等針對現(xiàn)有核算方法的不足，提出了UOD表格法，用于比較不同數(shù)據(jù)來源的結(jié)構(gòu)性差異[10]；Boldrin等應用UOD方法研究了發(fā)達國家焚燒、填埋、堆肥及厭氧消化等固體廢棄物處理過程的溫室氣體排放規(guī)律[12]，但目前相關案例研究的報道較少，且核算過程較為復雜。相對而言，在具有基本技術數(shù)據(jù)的前提下，不同的核算方法能夠互相印證，因此，用更為科學的算法改進目前較為權(quán)威的碳排放核算方法更有實際意義。2009年，歐洲研究人員提出一種適用于城市尺度的、實現(xiàn)固體廢棄物減量和循環(huán)再利用的“零固廢”管理系統(tǒng)，它以CO2ZW為評價工具，來監(jiān)測固廢處理過程中的溫室氣體排放并編制清單。CO2ZW工具可用于評價固廢相關的管理計劃、項目實施和政策決策，監(jiān)測固廢管理中的薄弱環(huán)節(jié)并幫助管理部門提高管理能力[13，14]，盡管它比較適合城市尺度的溫室氣體排放核算，但如果提供足夠的數(shù)據(jù)，CO2ZW同樣可以用于省區(qū)和國家尺度的碳排放評價。

3 城市生活垃圾低碳管理策略

3.1 促進垃圾的源頭減量 源頭減量是垃圾管理首要的也是最有效的措施。雖然我國已頒布《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》和《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》等法律法規(guī)，但由于缺少配套政策和措施，減量化效果并不顯著。根據(jù)國外經(jīng)驗，生產(chǎn)者責任延伸（EPR）制度能夠從源頭上減少垃圾產(chǎn)量，并建立有效的回收體系[15]。該制度要求垃圾產(chǎn)生者不僅要對垃圾的產(chǎn)生負責，還有對垃圾的回收、循環(huán)利用和最終處置承擔一定的責任。日本的《容器和包裝回收法令》，歐盟的《禁止在電子電氣產(chǎn)品中使用有害物質(zhì)的規(guī)定》、《廢棄的電子電氣產(chǎn)品管理指令》等法令，都是這一制度的產(chǎn)物。我國同樣存在產(chǎn)品過度包裝、增加垃圾產(chǎn)生量的現(xiàn)象，因此應在產(chǎn)品包裝領域率先實行EPR制度。此外，還要嚴格控制煤制品的產(chǎn)量，提高城市燃氣化水平，以有效減少垃圾中碳含量；提倡綠色生活服務方式，鼓勵凈菜上市銷售；條件許可時，應在家庭廚房下水處安置粉碎機，將餐廚垃圾粉碎后再排放入污水管道。積極學習國外成熟的經(jīng)驗，做好源頭減量試點工作，為以后的大面積推廣積累經(jīng)驗。

3.2 推行垃圾分類收集工作 垃圾分類收集是指據(jù)垃圾的特點將其分成不同類別分別收集，這是提高垃圾“減量化、資源化、無害化”管理水平的重要舉措，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進垃圾低碳化管理的首要步驟。目前，垃圾分類已在歐美、韓國、日本、巴西等國家和地區(qū)普遍實施，由居民負責進行，而在我國尚處于試點階段，主要由政府負責。因此，垃圾分類收集要從個人和家庭抓起，并且建立健全配套規(guī)章制度。對自覺進行垃圾分類的市民應給予獎勵或補貼，或以高于市場價進行差價收購，或從稅收上進行激勵；建議將收集、轉(zhuǎn)運工作發(fā)包給特許經(jīng)營商，以民營資本為主要經(jīng)營方式，政府部門主要進行考核監(jiān)督、發(fā)放補貼，以此來提高垃圾分類的收集率和工作效率。

3.3 采用低碳處理處置技術 生活垃圾處置方式主要有堆肥、填埋、焚燒三種方式。生活垃圾的低碳處理處置需遵循“減量-減排-再利用-再循環(huán)”的路徑。有效的做法有：推行環(huán)保處理技術，鼓勵清潔生產(chǎn)、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，倡導廢品的回收和循環(huán)利用，采用垃圾處理新技術。餐余、園林及糞便等生物垃圾適合于堆肥，厭氧堆肥是最低碳的生物垃圾處理技術[16]。垃圾填埋會產(chǎn)生滲濾液和甲烷，2008年中國垃圾填埋場排放的甲烷體積占了垃圾處理部門排放的溫室氣體總和的95.5%[17]，此項技術應限制應用。熱值高、含水率低的垃圾適合于焚燒，垃圾焚燒可使體積減容可達90%，焚燒產(chǎn)生的蒸汽可用于發(fā)電或供熱。近年來，垃圾焚燒技術在中國獲得快速發(fā)展，為提高垃圾焚燒的效率和積極性，政府對焚燒項目給予了經(jīng)濟補貼或稅收優(yōu)惠。在焚燒過程中可以采用先進的干餾技術，該法處理后的殘留物主要是炭、渣土，是生活垃圾低碳處理的優(yōu)選方案。

3.4 積極參與全球碳交易 為促進全球溫室氣體的減排，聯(lián)合國于1992年和1997年先后通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》，用市場機制解決CO2減排問題，即把CO2排放權(quán)作為一種商品進行交易，簡稱碳交易。碳交易是通過經(jīng)濟杠桿實現(xiàn)碳減排的一種有效方式，國家應加大推廣力度。2009全球碳交易達82億噸CO2，比2008年上升68%[18]，是2005年的7倍[19]。我國雖然不是《京都議定書》規(guī)定的強制減排對象，但我國溫室氣體排放增長迅速，2008年的排放量約占全球總排放量的22.2%，比1992年增長了166.5%，而同期世界平均增長僅為41.7%。面對嚴峻的減排形勢，我國積極參與減排行動，據(jù)2014年1月資料，我國碳減排量約為5.9億噸CO2當量/年，占全球年總減排量的61.3%[20]。

3.5 培養(yǎng)居民低碳生活意識 從垃圾的最初產(chǎn)生到最后處置都離不開群眾的參與。因此，加強對低碳生活方式的宣傳，培養(yǎng)居民的低碳生活意識，對建立垃圾低碳管理體系至關重要。可以通過各種媒體進行低碳宣傳，包括報紙、電視、廣播、廣告、網(wǎng)絡、短信等多種平臺；還可以在社區(qū)、醫(yī)院、學校、政府機關、公共場所進行宣講或講座，倡導大家理性消費，放棄購買過度包裝的商品，對垃圾進行分類回收，提高全民的生態(tài)環(huán)境意識和垃圾低碳管理意識。

3.6 完善法律法規(guī)建設 雖然我國也制定了一些有關垃圾管理的法律法規(guī)，但還不完善。為此，我國要從生活垃圾的產(chǎn)生、處理、處置等環(huán)節(jié)進行綜合考慮，制定適合我國國情的細節(jié)性法規(guī)，例如強制回收包裝品制度、商品限量包裝規(guī)定、垃圾強制分類規(guī)定等。引導垃圾處理行業(yè)進行市場化競爭，強化對垃圾處理運行的監(jiān)管。另外，垃圾處理費征收制度很不健全，2009年全國只有57.2%的城市出臺并實施了生活垃圾收費政策[21]，多數(shù)地區(qū)垃圾處理費收繳率不足50%。要建立生態(tài)稅觀念和相應制度，改革收費方式，由上門征收轉(zhuǎn)變?yōu)橛晒膊块T代為征收，提高征繳率；按照垃圾重量繳費，嘗試從量收費制度，強化居民對垃圾處理費繳納的認同。

3.7 加強管理體制改革 垃圾低碳管理要統(tǒng)一領導、分級負責，倡導政府、企業(yè)、物業(yè)、居民共同進行垃圾低碳化管理，多方參與、相互監(jiān)督，以實現(xiàn)垃圾管理的多層次、全方位、社會化。管理中要堅持政企分開，政事分開的原則，主管部門應引入市場機制，鼓勵民企、私企參與到垃圾管理中來，并給予適當獎勵、補貼和政策扶持，提高參與者的積極性，實現(xiàn)低碳生活人人有責。政府部門要通過財政稅收、國家補貼以及企業(yè)融資等方式加大資金投入，來完善包括用于垃圾分類收集在內(nèi)的基礎設施建設，為垃圾的低碳管理提供必要的物質(zhì)基礎。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快，城市生活垃圾的產(chǎn)量逐年遞增，垃圾在儲存、運輸和處理過程中會產(chǎn)生大量的溫室氣體，其碳排放評價方法主要有IPCC清單法、企業(yè)核算與報告準則、LCA法、CDM法、UOD表格法以及CO2ZW模型等。在生活垃圾的低碳管理策略上，要做好源頭控制、強化分類、培養(yǎng)低碳意識、完善法律法規(guī)、改革管理體制、吸引各方參與等幾方面的工作，為優(yōu)化管理、提高效率、推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

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