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王凯军:双碳战略下,固废产业占有重要地位,应该即刻行动

时间:2022-01-18 09:26

来源:中国固废网

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  工业废水和废弃物产生可替代能源的潜力

  预测2030年和2060年我国工业废水量分别约为84亿吨和98亿吨。2060年我国工业废水沼气生产潜力达600亿立方米,可实现减排1.1亿吨二氧化碳当量。

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  有机废弃物可获得沼气生产潜力

  2030年和2060年有机废弃物可获得沼气生产潜力分别为1690亿和3710亿立方米。2060年沼气潜力相当于可替代2020年全国68%的天然气消费量,或天然气进口量的1.5倍以上;发电可形成7420亿千瓦时发电量,相当于2020年全国用电量近10%。

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  王凯军强调,在减碳领域能占到10%以上的行业,在碳减排过程中就是举足轻重的行业。

  甲烷减排的机遇和挑战:固废行业责无旁贷

  2021年11月2日,在第二十六届联合国气候变化框架公约缔约方会议(COP26)的第2天,包括美国、欧盟等在内的105个国家共同签署了“全球甲烷承诺(GlobalMethane Pledge)”,即到2030年将全球甲烷排放量在2020年的水平上至少减少30%。“105个国家代表70%以上的世界经济体量的签约国共同宣布,全球甲烷承诺正式启动。”他们还站在非常高的道德高度上说,这项行动可以减少20多万人的过早死亡以及哮喘病的发生和粮食的生产。

  但中国没有加入该条约!美欧等国会在气候变化问题上强化对发展中国家施压。在这样的背景之下,中国不可能长期不作出反应。

  在这次会议上,中美联合发布了《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》。中国首次承诺考虑解决甲烷排放问题。联合宣言在4月《中美应对气候危机联合声明》以及9月天津会谈的基础上,进一步提出中美双方开展各自国内行动、促进双边合作、推动多边进程的具体举措。

  中美两国特别认识到了甲烷排放对于升温的显著影响,认为加大行动控制和减少甲烷排放是21世纪20年代的必要事项。中美计划在2022年上半年共同召开会议,聚焦强化甲烷测量和减排具体事宜,包括通过标准减少来自化石能源和废弃物行业的甲烷排放,以及通过激励措施和项目减少农业甲烷排放。

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  针对《联合宣言》的签订,我国各部门也迅速反应。在《联合宣言》签署的第二天,相关部门就组织了相关会议,对相关行业进行了摸底调查。而对我们来讲,目前当务之急的任务之一就是摸清底数。针对甲烷的谈判,国家可能是需要决策,如果一旦签署了,30年就要达到消减30%,而现在我们能不能减到30%?

  中国沼气学会正在组织编制《中国沼气行业---甲烷减排年度报告》,根据中国政府2014年温室气体清单(如下图),细化其中农业活动和废弃物处理行业甲烷排放量最新数据。

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  对比欧盟与我国生活垃圾处理方式及甲烷排放情况可以发现,欧盟28国1996年垃圾填埋排放的甲烷量人均300Kg,到2016年减少了50%以上。我国城市有机固废处理方式包括:焚烧、厌氧、填埋、堆肥。从各种方式来算,填埋是甲烷排放量最大的一种处理方式。

  垃圾填埋场是甲烷最大的人类活动释放源,据估计全球每年垃圾填埋场释放的甲烷为10~70Tg,约占人为排放甲烷的11%(城市生活垃圾产生的约占3%~4%),占总甲烷排放的8%。我国城市生活垃圾填埋占比45%,若将未处理的农村生活垃圾一起统计,我国生活垃圾填埋占比达到70%。

  这对于行业来讲是一个机会,行业可以尽量借助甲烷排放,来呼吁推动垃圾焚烧技术的迅速普及,这是行业的一个发展契机。

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  与其他处理方法相比,垃圾焚烧已经有比较成熟的CDM方法。在厨余垃圾处理领域,以城市餐厨与厨余处理工艺全过程的碳核算为例,依托山东十方生物能源有限公司在济阳的餐厨垃圾处理示范工程项目,集中式餐厨厌氧处理流程,可以减排217.5kgCO2/t餐厨。考虑到餐厨垃圾无油脂回收或者回收数量比较少等因素,大概减排30.44kgCO2/t餐厨。但如果不是全量,效率低一些,这个数值马上就会变成正值,这是行业的问题。

  行业还有另外一个问题就是沼渣沼液如何处理?污泥问题是目前一直没有解决的问题,一旦餐厨垃圾全量化,沼渣沼液的产生量将是污泥量的3-5倍,这也是行业将要面临的问题。

  同时,污水处理中甲烷生成与控制也是行业需要关注的问题。推测我国城市污水系统碳排放量超过1亿吨CO2当量,减排的出路是在污泥的处理。

  以德国最大污水处理厂为例,该污水厂负责处理周边200万居民生活污水以及欧洲第三大海港工业废水。处理水量:38.2×104 m³/d(规模约为240万当量人口);进水水质为:COD=850mg/L,TN=67 mg/L,TP=9.4 mg/L。改造前是该市最大公共能源消耗单位之一。主流处理工艺为活性污泥法,生化段出水投加化学药剂除磷。污泥处理包括:剩余污泥厌氧消化产沼气、沼气热电联产、消化后污泥继续干化、焚烧用于能量回收。

  虽然没有达到碳中和,但该污水厂已经达到了100%的能源、能量自给。但是,仅仅相当碳中和不到50%。

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  从欧洲的经验看,在比较先进的污水处理厂中,污泥焚烧也占到碳减排量的70%以上,现在污泥焚烧厂是碳消耗的厂,在各种污泥处理方式中碳消耗相对较大,我们采用新型的高压立式脱水设备,可大幅度降低污泥焚烧的能耗,未来碳减排的空间巨大。在国际上来讲,污泥焚烧在碳减排上也将起到非常大的作用。

编辑:赵利伟

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