時間: 2024-02-28 09:39
來源: 中國固廢網
作者: 趙利偉
隨著經濟社會的發展,固體廢物的特性越來越復雜,從過去可以實現生物循環的碳基,到本身可以與地球表面高度兼容的硅基,再到現在大量的經過精密加工的人工合成基固體廢物。固體廢物產量不斷增長、特性趨于復雜也使得其本身碳足跡迅速升高。
在“2023(第十七屆)固廢戰略論壇”上,清華大學環境學院教授、固體廢物控制與資源化教研所所長以“雙碳目標驅動下垃圾分類的科學管理與系統優化”為主題進行精彩分享。他指出,固廢問題的解決永無止境,垃圾分類作為固廢領域減污降碳、協同增效的重要切入口,要在量化評估的基礎上做系統優化,實現科學管理,對待垃圾分類要多一些耐心,不可急于求成。

劉建國
一、垃圾分類是固廢領域減污降碳、協同增效的重要切入口
固體廢物越來越成為跨介質的污染控制和跨系統的資源循環的樞紐。環境問題解決到一個新階段的時候,會發現再要提高邊際效應,實際收效遞減非常迅速,問題就出在一些關鍵領域沒有得到很好的解決。固廢領域的問題如果得不到很好解決,那么跨介質的污染控制以及循環經濟建設都會落空,固廢處置作為控制污染物與減少碳排放、支撐循環經濟發展的重要性不言而喻。
當前環境治理已經從過去注重末端單向技術,轉變為注重全過程的系統治理,固廢處理要為減污降碳、協同增效做貢獻,行業未來可以做的工作實際上有很多。
當前階段為什么要深入推動垃圾分類?因為垃圾分類已經成為促進人與自然和諧共生的中國式現代化的標志和要求。中國式現代化把促進人與自然和諧共生作為本質要求之一,其中的四項主要內容:加快發展方式綠色轉型,深入推進環境污染防治,提升生態系統多樣性、穩定性、持續性,積極穩妥推進碳達峰碳中和,這四個方面無一例外都與生活垃圾緊密相關,通過垃圾分類可以對這四項工作產生很好的助力。
垃圾分類實際上已成為推動固廢領域減污降碳、協同增效的重要切入口。垃圾分類問題與綠色生活、綠色消費、綠色生產密切相關,通過垃圾分類可以帶動倒逼產業的升級,從而形成資源循環利用的產業,垃圾分類雖然小,卻是社會層面推動減污降碳協同增效的重要切入口。國家的碳達峰行動方案等文件也為行業開展相關工作提供了強大政策支持。
二、轉型升級階段,垃圾分類需要量化評估、系統優化
經過多年努力,我國的垃圾處理系統正在創造減污降碳、協同增效的中國范式。我們從上世紀垃圾處理以改善環境衛生為主要目標,到本世紀以改善環境質量為主要目標,再到近幾年進入到環境安全保障與氣侯變化應對的新階段。處理結構上,從填埋一家獨大,到焚燒快速發展,到現在以焚燒發電為核心、生化處理為輔助、衛生填埋做兜底的多元并舉的處理格局。我國生活垃圾無害化處理率在2022年已經達到了99.90%,焚燒占比達到72.5%,提前實現了“十四五”規劃目標。這些年,我們國家在生活垃圾處理上取得了巨大成績,在發展中國家一枝獨秀,也到了向其他國家輸出中國智慧、中國方案的時候。
與此同時,傳統模式依賴量的擴張,增長潛力已經挖掘殆盡,我國垃圾處理進入“從量變到質變”的轉型升級階段。這時候講垃圾分類、無廢城市,強調的都不再是外延擴張,而是更注重質的提升,這意味著,技術要追求極致,技術之間要形成完整鏈條,不同系統之間也要形成生態網絡。
這種情況下,再去推動垃圾分類,需要更加精準和量化,要在量化評估的基礎上做系統優化,實現科學管理,實現減污降碳、協同增效。

垃圾分類量化評估、系統優化需要回答一系列問題
垃圾四分類是共性要求,但其功能定位有所區別,四分類并非一般高、一般齊,有些垃圾不能絕對的截然分開。那么廚余垃圾分出來多少合適?分出來之后的去向是厭氧、好氧還是做碳源?處置后的產品何去何從?這一系列問題都需要回答。可回收物也一樣,哪些先分哪些后分?由傳統的拾荒大軍去分,還是按現代化系統去分?分出來的物品要去生產什么樣的產品?怎么服務于經濟社會的發展?垃圾分類其實是一個耦合系統,分類后其他垃圾的特性一定會發生變化,焚燒工藝也面臨調整,特別是在雙碳目標約束下,廚余垃圾分出去意味化石源碳越來越高,變成一個直接的碳排放源。在這中間,如果只把某個環節的問題解決了,整個鏈條沒有打通,產業是沒有辦法實現良性發展的。在此過程中,量化評估、系統優化與科學管理非常重要。
三、垃圾四分類,對應處理方式的碳減排路徑
先來看廚余垃圾,我們要建立廚余垃圾減量利用全鏈條管理層次架構,從預防入手,優化供應鏈管理,減少食物損耗和浪費;對于商超等余量食物,可開展余量食物捐贈;剩余的制備動物飼料。仍有未能解決掉的再考慮工業化處理,包括油脂回收、厭氧產甲烷、堆肥等利用方式,以及焚燒發電,也包括在某些特殊區域的填埋等。

建立我國廚余垃圾減量利用全鏈條管理層次架構
這個過程,實際上需要搞清楚哪些地方可以減量,減量多少,哪些可以做余量食物捐贈,哪些可以做動物飼料,需要精準到具體品類和環節。劉建國表示,目前自己的課題組正在開展這方面工作,希望能夠形成一個清晰的層次架構。
具體到處理環節,在適度適量分類基礎上應優先采用大型集中生物處理,廚余垃圾大型處理設施的綜合環境績效普遍優于中小型設施,綜合環境成本均值降低80%。同時,廚余分出比例存在拐點,20-35%時綜合環境績效最高,分出率過高時不但經濟成本劇增,環境績效亦為負值,沒有必要過度追求廚余垃圾分出的高比例。

廚余垃圾大型處理設施的綜合環境績效普遍優于中小型設施,綜合環境成本均值降低80%

廚余分出比例存在拐點,20-35%時綜合環境績效最高,
分出率過高時不但經濟成本劇增,環境績效亦為負值
對比其他國家,劉建國認為,廚余垃圾是我國垃圾分類現代化的痛點但非短板所在,如果把注意力過度放在廚余垃圾上面,實際上是得不償失,事倍功半。
可回收物方面,從回收利用指標來看,與其他國家相比,日本常年徘徊在20%左右,德國去除水分后大概是37%到41%,美國大概30%到35%之間,我國先進城市生活垃圾回收利用在數量上已接近發達國家。
所以我國可回收物回收問題不在量上,問題在于可回收物回收亟需健全體系、規范管理,實現轉型升級。通過生產者責任延伸和押金制回收,可以讓這個行業開源節流,進一步促進降碳減污,推動可回收物行業現代化。

其他垃圾方面,焚燒發電也面臨著打破“鎖定”,逐步實現低碳—零碳—負碳的演化過程,行業也在探索中不斷明晰路徑。

在污染物排放方面,分類分流與煙氣凈化升級可以進一步降低二噁英排放。數據顯示,2019年,中國生活垃圾焚燒的二噁英排放范圍為13.14?15.46 g I-TEQ,約占全球生活垃圾焚燒總二噁英排放量的26%;2020年中國生活垃圾焚燒源大氣二噁英排放為22.56 g I-TEQ;基準情景下2050年二噁英排放量約為70.38 g I-TEQ,最佳情景下的二噁英排放量約為9.29 g I-TEQ。
僅廚余垃圾分流,以及廚余垃圾分流和最優煙氣凈化系統普及相結合情景下,2050年中國生活垃圾焚燒的二噁英減排潛力分別為18.6%和86.8%。

垃圾填埋方面,我國存量垃圾填埋場治理具有較大甲烷減排潛力,衛生填埋作為兜底保障設施,在任何城市都應該保留,很多填埋場已經達到穩定狀態,這些設施應當精準施治不宜折騰。
垃圾分類需要通過全流程智慧監管,實現精細化管理和設施運營降本增效,這是大勢所趨。同時,生成式人工智能將深刻影響固廢行業未來的科研、咨詢、設計和運營管理。以ChatGPT為代表的生成式人工智能,將來會對行業產生巨大沖擊,在智能化方向上,企業也要提前做好準備。
回到垃圾分類的量化評估和系統優化,劉建國給出了自己的量化答案。他指出,在量化基礎上,圍繞減污降碳、協同增效目標,各個地方結合自身特點,在實施中數量可以有差異。

劉建國對垃圾分類的量化評估
四、多一些耐心,垃圾分類與處理系統詮釋“綠水青山就是金山銀山”
垃圾分類系統演化生動詮釋著“綠水青山就是金山銀山”,生活垃圾處理系統實際上一直在創造未被核算在內的經濟效益。經過分類優化處理,每處理一噸垃圾大約節省隱性成本246.6元,這為普遍推行垃圾分類提供了科學依據。推動垃圾分類處理具有正面效益,只是沒有相應的制度和政策保障,隱性成本難以顯性化,無法顯示它的巨大效益。

垃圾分類與處理系統演化詮釋“綠水青山就是金山銀山”
垃圾分類不能急于求成,需要多一些耐心。現在我們已經認識到垃圾分類是一個完整鏈條,是一個動態的過程,是一個責任體系,也是一個系統工程。我們國家垃圾分類發展到現階段,已經是一個非常了不起的成就,未來還有很長的路要走,社會各界都要多一些耐心、信心和包容心,讓它能夠健康穩定發展。

垃圾分類:完整鏈條+動態過程+責任體系+系統工程
垃圾分類的核心在于社會文明,堅守文明初心,以制為重、以人為本,才能夠實現垃圾分類的中國式現代化。
編輯: 趙凡
