時(shí)間: 2024-02-28 09:39
來(lái)源: 中國(guó)固廢網(wǎng)
作者: 趙利偉
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,固體廢物的特性越來(lái)越復(fù)雜,從過(guò)去可以實(shí)現(xiàn)生物循環(huán)的碳基,到本身可以與地球表面高度兼容的硅基,再到現(xiàn)在大量的經(jīng)過(guò)精密加工的人工合成基固體廢物。固體廢物產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)、特性趨于復(fù)雜也使得其本身碳足跡迅速升高。
在“2023(第十七屆)固廢戰(zhàn)略論壇”上,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、固體廢物控制與資源化教研所所長(zhǎng)以“雙碳目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下垃圾分類的科學(xué)管理與系統(tǒng)優(yōu)化”為主題進(jìn)行精彩分享。他指出,固廢問(wèn)題的解決永無(wú)止境,垃圾分類作為固廢領(lǐng)域減污降碳、協(xié)同增效的重要切入口,要在量化評(píng)估的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,對(duì)待垃圾分類要多一些耐心,不可急于求成。

劉建國(guó)
一、垃圾分類是固廢領(lǐng)域減污降碳、協(xié)同增效的重要切入口
固體廢物越來(lái)越成為跨介質(zhì)的污染控制和跨系統(tǒng)的資源循環(huán)的樞紐。環(huán)境問(wèn)題解決到一個(gè)新階段的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)再要提高邊際效應(yīng),實(shí)際收效遞減非常迅速,問(wèn)題就出在一些關(guān)鍵領(lǐng)域沒(méi)有得到很好的解決。固廢領(lǐng)域的問(wèn)題如果得不到很好解決,那么跨介質(zhì)的污染控制以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)都會(huì)落空,固廢處置作為控制污染物與減少碳排放、支撐循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性不言而喻。
當(dāng)前環(huán)境治理已經(jīng)從過(guò)去注重末端單向技術(shù),轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厝^(guò)程的系統(tǒng)治理,固廢處理要為減污降碳、協(xié)同增效做貢獻(xiàn),行業(yè)未來(lái)可以做的工作實(shí)際上有很多。
當(dāng)前階段為什么要深入推動(dòng)垃圾分類?因?yàn)槔诸愐呀?jīng)成為促進(jìn)人與自然和諧共生的中國(guó)式現(xiàn)代化的標(biāo)志和要求。中國(guó)式現(xiàn)代化把促進(jìn)人與自然和諧共生作為本質(zhì)要求之一,其中的四項(xiàng)主要內(nèi)容:加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,深入推進(jìn)環(huán)境污染防治,提升生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性、持續(xù)性,積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,這四個(gè)方面無(wú)一例外都與生活垃圾緊密相關(guān),通過(guò)垃圾分類可以對(duì)這四項(xiàng)工作產(chǎn)生很好的助力。
垃圾分類實(shí)際上已成為推動(dòng)固廢領(lǐng)域減污降碳、協(xié)同增效的重要切入口。垃圾分類問(wèn)題與綠色生活、綠色消費(fèi)、綠色生產(chǎn)密切相關(guān),通過(guò)垃圾分類可以帶動(dòng)倒逼產(chǎn)業(yè)的升級(jí),從而形成資源循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè),垃圾分類雖然小,卻是社會(huì)層面推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效的重要切入口。國(guó)家的碳達(dá)峰行動(dòng)方案等文件也為行業(yè)開展相關(guān)工作提供了強(qiáng)大政策支持。
二、轉(zhuǎn)型升級(jí)階段,垃圾分類需要量化評(píng)估、系統(tǒng)優(yōu)化
經(jīng)過(guò)多年努力,我國(guó)的垃圾處理系統(tǒng)正在創(chuàng)造減污降碳、協(xié)同增效的中國(guó)范式。我們從上世紀(jì)垃圾處理以改善環(huán)境衛(wèi)生為主要目標(biāo),到本世紀(jì)以改善環(huán)境質(zhì)量為主要目標(biāo),再到近幾年進(jìn)入到環(huán)境安全保障與氣侯變化應(yīng)對(duì)的新階段。處理結(jié)構(gòu)上,從填埋一家獨(dú)大,到焚燒快速發(fā)展,到現(xiàn)在以焚燒發(fā)電為核心、生化處理為輔助、衛(wèi)生填埋做兜底的多元并舉的處理格局。我國(guó)生活垃圾無(wú)害化處理率在2022年已經(jīng)達(dá)到了99.90%,焚燒占比達(dá)到72.5%,提前實(shí)現(xiàn)了“十四五”規(guī)劃目標(biāo)。這些年,我們國(guó)家在生活垃圾處理上取得了巨大成績(jī),在發(fā)展中國(guó)家一枝獨(dú)秀,也到了向其他國(guó)家輸出中國(guó)智慧、中國(guó)方案的時(shí)候。
與此同時(shí),傳統(tǒng)模式依賴量的擴(kuò)張,增長(zhǎng)潛力已經(jīng)挖掘殆盡,我國(guó)垃圾處理進(jìn)入“從量變到質(zhì)變”的轉(zhuǎn)型升級(jí)階段。這時(shí)候講垃圾分類、無(wú)廢城市,強(qiáng)調(diào)的都不再是外延擴(kuò)張,而是更注重質(zhì)的提升,這意味著,技術(shù)要追求極致,技術(shù)之間要形成完整鏈條,不同系統(tǒng)之間也要形成生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。
這種情況下,再去推動(dòng)垃圾分類,需要更加精準(zhǔn)和量化,要在量化評(píng)估的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)減污降碳、協(xié)同增效。

垃圾分類量化評(píng)估、系統(tǒng)優(yōu)化需要回答一系列問(wèn)題
垃圾四分類是共性要求,但其功能定位有所區(qū)別,四分類并非一般高、一般齊,有些垃圾不能絕對(duì)的截然分開。那么廚余垃圾分出來(lái)多少合適?分出來(lái)之后的去向是厭氧、好氧還是做碳源?處置后的產(chǎn)品何去何從?這一系列問(wèn)題都需要回答。可回收物也一樣,哪些先分哪些后分?由傳統(tǒng)的拾荒大軍去分,還是按現(xiàn)代化系統(tǒng)去分?分出來(lái)的物品要去生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品?怎么服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展?垃圾分類其實(shí)是一個(gè)耦合系統(tǒng),分類后其他垃圾的特性一定會(huì)發(fā)生變化,焚燒工藝也面臨調(diào)整,特別是在雙碳目標(biāo)約束下,廚余垃圾分出去意味化石源碳越來(lái)越高,變成一個(gè)直接的碳排放源。在這中間,如果只把某個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題解決了,整個(gè)鏈條沒(méi)有打通,產(chǎn)業(yè)是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展的。在此過(guò)程中,量化評(píng)估、系統(tǒng)優(yōu)化與科學(xué)管理非常重要。
三、垃圾四分類,對(duì)應(yīng)處理方式的碳減排路徑
先來(lái)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(gòu),從預(yù)防入手,優(yōu)化供應(yīng)鏈管理,減少食物損耗和浪費(fèi);對(duì)于商超等余量食物,可開展余量食物捐贈(zèng);剩余的制備動(dòng)物飼料。仍有未能解決掉的再考慮工業(yè)化處理,包括油脂回收、厭氧產(chǎn)甲烷、堆肥等利用方式,以及焚燒發(fā)電,也包括在某些特殊區(qū)域的填埋等。

建立我國(guó)廚余垃圾減量利用全鏈條管理層次架構(gòu)
這個(gè)過(guò)程,實(shí)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(zèng),哪些可以做動(dòng)物飼料,需要精準(zhǔn)到具體品類和環(huán)節(jié)。劉建國(guó)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(gè)清晰的層次架構(gòu)。
具體到處理環(huán)節(jié),在適度適量分類基礎(chǔ)上應(yīng)優(yōu)先采用大型集中生物處理,廚余垃圾大型處理設(shè)施的綜合環(huán)境績(jī)效普遍優(yōu)于中小型設(shè)施,綜合環(huán)境成本均值降低80%。同時(shí),廚余分出比例存在拐點(diǎn),20-35%時(shí)綜合環(huán)境績(jī)效最高,分出率過(guò)高時(shí)不但經(jīng)濟(jì)成本劇增,環(huán)境績(jī)效亦為負(fù)值,沒(méi)有必要過(guò)度追求廚余垃圾分出的高比例。

廚余垃圾大型處理設(shè)施的綜合環(huán)境績(jī)效普遍優(yōu)于中小型設(shè)施,綜合環(huán)境成本均值降低80%

廚余分出比例存在拐點(diǎn),20-35%時(shí)綜合環(huán)境績(jī)效最高,
分出率過(guò)高時(shí)不但經(jīng)濟(jì)成本劇增,環(huán)境績(jī)效亦為負(fù)值
對(duì)比其他國(guó)家,劉建國(guó)認(rèn)為,廚余垃圾是我國(guó)垃圾分類現(xiàn)代化的痛點(diǎn)但非短板所在,如果把注意力過(guò)度放在廚余垃圾上面,實(shí)際上是得不償失,事倍功半。
可回收物方面,從回收利用指標(biāo)來(lái)看,與其他國(guó)家相比,日本常年徘徊在20%左右,德國(guó)去除水分后大概是37%到41%,美國(guó)大概30%到35%之間,我國(guó)先進(jìn)城市生活垃圾回收利用在數(shù)量上已接近發(fā)達(dá)國(guó)家。
所以我國(guó)可回收物回收問(wèn)題不在量上,問(wèn)題在于可回收物回收亟需健全體系、規(guī)范管理,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)生產(chǎn)者責(zé)任延伸和押金制回收,可以讓這個(gè)行業(yè)開源節(jié)流,進(jìn)一步促進(jìn)降碳減污,推動(dòng)可回收物行業(yè)現(xiàn)代化。

其他垃圾方面,焚燒發(fā)電也面臨著打破“鎖定”,逐步實(shí)現(xiàn)低碳—零碳—負(fù)碳的演化過(guò)程,行業(yè)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(jí)可以進(jìn)一步降低二噁英排放。數(shù)據(jù)顯示,2019年,中國(guó)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(guó)生活垃圾焚燒源大氣二噁英排放為22.56 g I-TEQ;基準(zhǔn)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(yōu)煙氣凈化系統(tǒng)普及相結(jié)合情景下,2050年中國(guó)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(guó)存量垃圾填埋場(chǎng)治理具有較大甲烷減排潛力,衛(wèi)生填埋作為兜底保障設(shè)施,在任何城市都應(yīng)該保留,很多填埋場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這些設(shè)施應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)施治不宜折騰。
垃圾分類需要通過(guò)全流程智慧監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和設(shè)施運(yùn)營(yíng)降本增效,這是大勢(shì)所趨。同時(shí),生成式人工智能將深刻影響固廢行業(yè)未來(lái)的科研、咨詢、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理。以ChatGPT為代表的生成式人工智能,將來(lái)會(huì)對(duì)行業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊,在智能化方向上,企業(yè)也要提前做好準(zhǔn)備。
回到垃圾分類的量化評(píng)估和系統(tǒng)優(yōu)化,劉建國(guó)給出了自己的量化答案。他指出,在量化基礎(chǔ)上,圍繞減污降碳、協(xié)同增效目標(biāo),各個(gè)地方結(jié)合自身特點(diǎn),在實(shí)施中數(shù)量可以有差異。

劉建國(guó)對(duì)垃圾分類的量化評(píng)估
四、多一些耐心,垃圾分類與處理系統(tǒng)詮釋“綠水青山就是金山銀山”
垃圾分類系統(tǒng)演化生動(dòng)詮釋著“綠水青山就是金山銀山”,生活垃圾處理系統(tǒng)實(shí)際上一直在創(chuàng)造未被核算在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)分類優(yōu)化處理,每處理一噸垃圾大約節(jié)省隱性成本246.6元,這為普遍推行垃圾分類提供了科學(xué)依據(jù)。推動(dòng)垃圾分類處理具有正面效益,只是沒(méi)有相應(yīng)的制度和政策保障,隱性成本難以顯性化,無(wú)法顯示它的巨大效益。

垃圾分類與處理系統(tǒng)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(xiàn)在我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到垃圾分類是一個(gè)完整鏈條,是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,是一個(gè)責(zé)任體系,也是一個(gè)系統(tǒng)工程。我們國(guó)家垃圾分類發(fā)展到現(xiàn)階段,已經(jīng)是一個(gè)非常了不起的成就,未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走,社會(huì)各界都要多一些耐心、信心和包容心,讓它能夠健康穩(wěn)定發(fā)展。

垃圾分類:完整鏈條+動(dòng)態(tài)過(guò)程+責(zé)任體系+系統(tǒng)工程
垃圾分類的核心在于社會(huì)文明,堅(jiān)守文明初心,以制為重、以人為本,才能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾分類的中國(guó)式現(xiàn)代化。
編輯: 趙凡
