我国生活垃圾焚烧发电过程中温室气体排放及影响因素——以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例

摘要:以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例,采用上游-操作-下游(UOD)表格法,分析了生活垃圾焚烧发电过程中不同环节的温室气体排放贡献,及影响其排放的主要因素.结果表明,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.生活垃圾沥出渗滤液后续处理过程的温室气体排放量为7.7kg/t.节省焚烧过程辅助物料使用和改变焚烧灰渣处置方式能够减少温室气体排放量,但是减排效果有限.我国各地区电能基准线排放因子存在差异,对焚烧过程温室气体排放的影响为0～13%.降低生活垃圾含水率、提高垃圾可发电量是我国生活垃圾焚烧发电过程温室气体排放源汇转换的关键途径. 

关键词:生活垃圾焚烧发电,垃圾组分,温室

全球变暖是关系到人类生存的重大环境问题,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《气候变化 2007 综合报告》[1]中,明确将消费后废弃物(post-consumer waste)作为一个独立对象来计算其温室气体排放量.其中,城市生活垃圾的处理处置排放超过 50%[2].近年来,生活垃圾焚烧技术发展迅速,2003~2008 年间,我国城市生活垃圾焚烧厂已从 47 座增加到 74 座,生活垃圾的焚烧处理量提高了 4.3 倍活垃圾焚烧发电过程的温室气体排放计算较为复杂[5].

目前,研究温室气体排放的方法有:国家温室气体清单[6],温室气体排放企业核算与报告准则[7],以及全生命周期评价(LCA)方法[8-9]等.便于比较不同数据来源的结构性差异.Boldrin等[11-14]应用UOD方法分别研究了发达国家的焚烧、填埋、堆肥及厌氧消化等固体废弃物处理过程的温室气体排放规律,验证了该方法在数据结构化表达方面的作用.Papageorgiou 等[15]通过对希腊雅典市垃圾焚烧发电过程的研究,发现其温室气体减排量超过垃圾含碳排放量,垃圾焚烧发电过程是温室气体汇.但是,该地区生活垃圾含水率仅为 32.5%,而我国如上海市在 2008~2009 年度垃圾的平均含水率达 61%[16].

Zhao 等[17]利用 LCA 方法评价了我国天津市生活垃圾在 7 种设定管理模式下的温室气体排放情况,结果表明每 t 生活垃圾焚烧发电的温室气体净排放量(以 CO2计)为 330kg,但文中没有探讨影响垃圾焚烧厂温室气体排放特征的因素.为建立我国生活垃圾焚烧发电过程温室气体排放的基础数据,本研究以上海某生活垃圾焚烧发电厂为例,采用 UOD 方法研究该厂的温室气体排放量,以期为我国开展生活垃圾焚烧厂温室气体减排提供数据和方法依据

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