我國生活垃圾焚燒發電過程中溫室氣體排放及影響因素——以上海某城市生活垃圾焚燒發電廠為例
摘要:以上海某城市生活垃圾焚燒發電廠為例,采用上游-操作-下游(UOD)表格法,分析了生活垃圾焚燒發電過程中不同環節的溫室氣體排放貢獻,及影響其排放的主要因素.結果表明,目前我國生活垃圾焚燒發電過程是溫室氣體排放源,以噸垃圾凈CO2排放量計,達166～212kg.生活垃圾中自含化石碳對溫室氣體排放的貢獻最大,CO2排放量為257kg/t;因焚燒發電上網而獲得的凈減排量為120kg/t;垃圾收運、輔助物料消耗及焚燒灰渣處理等引起的排放量總計為27～45kg/t.生活垃圾瀝出滲濾液后續處理過程的溫室氣體排放量為7.7kg/t.節省焚燒過程輔助物料使用和改變焚燒灰渣處置方式能夠減少溫室氣體排放量,但是減排效果有限.我國各地區電能基準線排放因子存在差異,對焚燒過程溫室氣體排放的影響為0～13%.降低生活垃圾含水率、提高垃圾可發電量是我國生活垃圾焚燒發電過程溫室氣體排放源匯轉換的關鍵途徑.
關鍵詞:生活垃圾焚燒發電,垃圾組分,溫室
全球變暖是關系到人類生存的重大環境問題,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的《氣候變化 2007 綜合報告》[1]中,明確將消費后廢棄物(post-consumer waste)作為一個獨立對象來計算其溫室氣體排放量.其中,城市生活垃圾的處理處置排放超過 50%[2].近年來,生活垃圾焚燒技術發展迅速,2003~2008 年間,我國城市生活垃圾焚燒廠已從 47 座增加到 74 座,生活垃圾的焚燒處理量提高了 4.3 倍活垃圾焚燒發電過程的溫室氣體排放計算較為復雜[5].
目前,研究溫室氣體排放的方法有:國家溫室氣體清單[6],溫室氣體排放企業核算與報告準則[7],以及全生命周期評價(LCA)方法[8-9]等.便于比較不同數據來源的結構性差異.Boldrin等[11-14]應用UOD方法分別研究了發達國家的焚燒、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律,驗證了該方法在數據結構化表達方面的作用.Papageorgiou 等[15]通過對希臘雅典市垃圾焚燒發電過程的研究,發現其溫室氣體減排量超過垃圾含碳排放量,垃圾焚燒發電過程是溫室氣體匯.但是,該地區生活垃圾含水率僅為 32.5%,而我國如上海市在 2008~2009 年度垃圾的平均含水率達 61%[16].
Zhao 等[17]利用 LCA 方法評價了我國天津市生活垃圾在 7 種設定管理模式下的溫室氣體排放情況,結果表明每 t 生活垃圾焚燒發電的溫室氣體凈排放量(以 CO2計)為 330kg,但文中沒有探討影響垃圾焚燒廠溫室氣體排放特征的因素.為建立我國生活垃圾焚燒發電過程溫室氣體排放的基礎數據,本研究以上海某生活垃圾焚燒發電廠為例,采用 UOD 方法研究該廠的溫室氣體排放量,以期為我國開展生活垃圾焚燒廠溫室氣體減排提供數據和方法依據
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