高庆先：废弃物处理甲烷减排技术和路径研究

时间：2025-08-08 11:05

来源：清华大学碳中和研究院

当前，甲烷减排已成为全球应对气候变化的重要议题。废弃物领域作为甲烷主要排放源之一，其甲烷减排具有重要战略意义，不仅能带来显著的环境协同效益，还能实现资源利用和能源替代，可为我国实现“双碳”目标和履行国际公约做出重要贡献。本篇通过分析我国废弃物领域温室气体排放现状和趋势，梳理废弃物相关政策、探讨废弃物甲烷减排技术路径，并提出对于我国废弃物领域甲烷减排方面的启示和思考。

一 废弃物领域温室气体排放现状和趋势

根据《中华人民共和国气候变化第一次双年透明度报告》，2021年中国甲烷排放总量(包括LULUCF)为6064.5万吨，其中废弃物排放为708.5万吨，占总排放的约12%，是不可忽视的甲烷排放源。我国废弃物甲烷排放主要来自填埋处理和废水处理(图1)。

图1. 1994-2021年废弃物甲烷排放分布

从固体废弃物处置来看，2019年以来我国垃圾填埋场数量和填埋处置量均开始明显下降，而垃圾焚烧量迅速增加，从源头减少了甲烷排放。从液体废弃物处置来看，污水处理厂数量及污水排放量持续增长。随着我国城市化发展和新农村建设，县城生活垃圾和污水处理量也显著增长，其甲烷排放不容忽视。

图2. 2000-2020年我国县城废弃物处置设施数量及处置量

二 废弃物领域政策措施与标准

自2007年以来，我国一系列国家政策中均提出了控制甲烷排放相关要求(表1)。此外，各部委也相继印发了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022～2030年)》《甲烷排放控制行动方案》《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》等，进一步提出控制甲烷排放的相关具体措施和任务要求。

表1. 甲烷管控相关国家政策

过去，我国围绕污染治理出台了生活垃圾分类、填埋、堆肥、焚烧发电及污水处理等标准，但随着国家甲烷排放控制要求的相继提出，近期颁布的国家、行业相关标准则重点关注甲烷排放核算和控制等。如《生活垃圾处理处置工程项目规范》(GB 55012-2021)规定设置填埋气主动导排设施的填埋场，必须设置火炬系统或填埋气利用设施;厨余垃圾处理厂厌氧消化产生的沼气，应设置发电、提纯等沼气利用设施或火炬系统等。

图3. 我国废弃物处理相关标准规范

三废弃物甲烷控排技术与路径

通过从技术成熟度、成本效益、推广情况等方面，对源头、过程、末端及综合治理四个方面的技术进行系统梳理和评估，结合我国当前政策要求，筛选识别出了我国应优先开展的废弃物甲烷控排行动，即尽早开展对全国范围内填埋场的评估与排查，确定优先行动设施，结合具体情况设计综合治理方案(图4)。

图4. 废弃物甲烷控排技术发展路径

此外，在技术路径方面，首先实施源头减量化和资源化，通过分类收集、分类收运和分类处理，降低垃圾产生量，并对厨余垃圾进行减量化和提质分类处理，鼓励制定并试行生活垃圾收费制度;其次强化垃圾处理方式转变，从以填埋为主迅速向以焚烧为主转变，推广准好氧填埋技术减少厌氧环节等;再次加强末端甲烷回收利用，包括厌氧消化过程产甲烷的发电、提纯和热力利用，工业有机废水厌氧消化等;最后加强填埋场综合治理，运行的填埋场要构建填埋气回收系统强化甲烷回收和利用，已封场的填埋场要进行“一平、二覆、三收集、四修复”，减少甲烷排放。

四启示

废弃物处理最好的解决方案通常既不是最新的，也不是最先进的技术。全球大约45%的人为甲烷排放可以通过当今可用技术来解决，几乎没有净成本。因此，废弃物处理应该充分利用现有成熟技术，从源头做好分类和收集，减少垃圾产生并做好能源化、资源化利用。此外，遵循污染者付费原则，通过制定合理的经济手段促进垃圾减量。围绕废弃物甲烷排放管控，进一步地完善政策法规体系和标准规范。最后，我国从垃圾焚烧设施蓬勃发展到“垃圾不够烧”产能过剩，反映出我国当前废弃物处理在总体统筹规划、政策引导优化、区域协同处理、市场机制建设等方面仍需进一步加强。

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