南寧市生活垃圾處理碳排放及減排措施研究

摘要：生活垃圾處理的碳排放是溫室氣體的主要來源之一。在碳中和背景下，減少城市生活垃圾處理的碳排放量是實現國家減排目標的有效途徑之一。文章采用《中國產品全生命周期溫室氣體排放系數集（2022）》對南寧市近幾年的生活垃圾處理碳排放量進行估算分析。同時，探索生活垃圾處理碳減排策略，為南寧市加快推進“無廢城市”建設，實現減污降碳可持續發展目標提供參考。

關鍵詞：生活垃圾；碳排放；估算分析；減排策略；“無廢城市”

中圖分類號：X799；X825? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）05-0125-04

0 引言

隨著經濟發展和城鎮化發展的加速，城市生活垃圾產生量越來越大，產生速度日益加快。據統計，全球每年的生活垃圾總量已經超過20億t。其中，中國的生活垃圾產生量在世界排名第一，2021年全國生活垃圾清運處理量為2.49億t［1］。城市生活垃圾在處理過程中會產生甲烷、氧化亞氮和二氧化碳等溫室氣體，是導致大氣溫室氣體的主要來源。據統計，2020 年全國城市生活垃圾處理全過程碳排放總量為9 404.5萬t［2］。

在“碳中和”和“無廢城市”建設背景下，本研究通過分析南寧市生活垃圾處置的碳排放及減排措施，提高減污降碳協同增效能力，為推進“無廢城市”創建設和實現碳達峰目標提供參考。

1 南寧市生活垃圾處理現狀

近年來，南寧市生活垃圾（生活垃圾是其他垃圾和廚余垃圾，不含有害垃圾和可回收垃圾）產生量呈直線增長趨勢，從總量來看，主城區（不含武鳴區、東盟區）的生活垃圾產生量由2016年的121.42萬t，增長到2022年的187.06萬t，年平均增速為7.5%，6年間增長54%（見表1）。生活垃圾無害化處理方式是其他垃圾進行衛生填埋或焚燒發電處理，廚余（餐飲）垃圾進行厭氧發酵，生活垃圾無害化處理率為100%。從處理方式和結構來看，2016年以前，基本方式為衛生填埋，其他方式可忽略不計；2016—2017年，衛生填埋占比大幅下降，從2016年的53.16%，下降至2017年的29.45%，降幅達23.71%，主要是因為南寧市大力推廣垃圾焚燒處理方式，2016年9月建成并投產使用設計處理規模為2 000 d/t的平里生活垃圾焚燒廠，對大部分垃圾進行焚燒處理；2018—2020年，填埋占比輕微上揚，主要原因是垃圾產生量增長，焚燒處理能力不變，因而增量垃圾只能進行填埋處理；2021—2022年，垃圾填埋占比開始下降，尤其是2022年，填埋垃圾斷崖式下降，焚燒占比高達85.34%，填埋占比僅為3.3%，實現了原生垃圾填埋趨零，主要原因是新建雙定生活垃圾焚燒廠投產運營，垃圾焚燒處理能力大幅度提升，基本能滿足全部日產垃圾處理能力，填埋場作為應急托底設施，原則上不再接收原生垃圾（見表1）。

目前，南寧市建成并正常運營的其他垃圾處理設施有4 座，即平里靜脈產業園生活垃圾焚燒發電廠、雙定循環經濟產業園生活垃圾焚燒發電廠、平里靜脈園生活垃圾填埋場、武鳴區生活垃圾衛生填埋場（見表2），生活垃圾焚燒設計處理能力為4 250 t/d。其中，2座垃圾填埋場主要作為垃圾無害化處理的應急保障設施使用，不接收原生垃圾。現有廚余（餐廚）垃圾處理廠3座，另有15個小型處理設施，廚余（餐廚）垃圾處理設計處理能力為1 720 t/d（見表2、表3）。

2 基于垃圾分類的生活垃圾處理碳排放分析

2.1 研究方法

本文采用《中國產品全生命周期溫室氣體排放系數集（2022年）》中的排放系數，對南寧市2016—2022年生活垃圾處理碳排放量進行分析測算。計算公式如下：

E碳排=Q填埋×C填埋+Q焚燒×C焚燒+Q廚余×C廚余? ? ? ? ? ? ? ?（1）

公式（1）中：E碳排為生活垃圾處置環節碳排放總量（萬t）；Q填埋為年度垃圾填埋量（萬t/年）；Q焚燒為年度垃圾焚燒處理量（萬t/年）；Q廚余為年度廚余垃圾處理量（萬t/年）；C填埋為衛生填埋處置碳排系數，C焚燒為焚燒發電處理碳排系數；C廚余為廚余垃圾碳排系數。

2.2 數據來源及取值

南寧市生活垃圾處理量數據來源于南寧市環境衛生管理處各年度環境衛生業務工作明細表。垃圾量為焚燒廠、填埋場、餐廚垃圾處理廠磅秤量，包括城區（開發區）及少量外單位城鎮垃圾，不含武鳴區、東盟區。

依據《中國產品全生命周期溫室氣體排放系數集 （2022年）》排放系數表，因為平里垃圾填埋場自2019年11月開始實行沼氣回收發電且氣體回收利用率為70%以上（2019年底沼氣回收項目為試運營階段，缺少相關數據，所以自2020年起按有沼氣回收情況計算）。2016—2019年C填埋取值為819.5 kgCO2e（填埋-無填埋氣回收），2020年以后，C填埋取值為116.7 kg CO2e（填埋-含填埋氣回收70%）；C焚燒取值為-124.3 kg CO2e；C廚余取值為-95.8 kg CO2e（廚余垃圾厭氧消化，其余垃圾焚燒）。將相關數據代入式中，計算結果如圖1所示。

2.3 垃圾處理碳排放趨勢分析

從圖1可知，2016—2022年，南寧市碳排放量總體呈先下降后上揚、再下降的波動性變化。其中，2016—2017年，碳排量下降明顯，主要原因是南寧市自2016年9月起城南垃圾衛生填埋場封場，平里靜脈產業園生活垃圾焚燒廠、填埋場正式投放使用，垃圾焚燒處理實現零突破，處理規模為2 000 t/d，原生垃圾處理方式由過去的填埋為主，轉變為以焚燒為主、填埋為輔。2017年，垃圾量增長1.45%，填埋占比下降24%，焚燒占比相應提升24%，而碳排量1年間減少26.9萬t，下降58.8%。

2017—2019年，生活垃圾量和碳排放量增幅明顯。垃圾量增速為9.56%和9.48%，碳排放量增幅為45.72%和30.87%，碳排放量達到36.54萬t。主要原因有：一是垃圾量增長迅猛，垃圾總量增長24.58萬t，日均垃圾量由為3 375 t/d上升至4 048 t/d，年均增長率為9.52%；二是焚燒量保持不變，填埋占比日漸增加。由于焚燒處理能力一直保持在2 000 t/d，垃圾焚燒能力嚴重不足，使本設計用于焚燒發電廠運行后的飛灰、灰渣填埋及檢查維護期間應急備用的平里垃圾填埋場不得不接納處理大量的原生垃圾。至2019年底，垃圾填埋量增長59.5%，填埋占比年均增幅4.85%；而焚燒量基本不變，導致碳排量不斷上揚。

2019—2022年，碳排量呈明顯下降趨勢。主要原因如下：一是平里填埋場自2019年底起實行沼氣回收發電利用，極大地減少了垃圾因填埋產生的碳排量；二是隨著垃圾分類的深入推進，廚余垃圾分出和處理量增速明顯，年均增速達48.87%，尤其是2021年，廚余垃圾量較上年增幅達76.8%，在一定程度上減少了碳排放；三是2021年底，隨著新建的雙定垃圾焚燒廠、有機垃圾處理廠的投產試運營，使垃圾焚燒處理能力由原來的2 000 t/d提升為4 250 t/d，廚余垃圾處理能力由原來的1 150 t/d提升為1 750 t/d，原生垃圾絕大部分實行焚燒處理。至2022年，南寧市垃圾處理碳排放量已降至負值。

從南寧市近幾年以來垃圾處理碳排放趨勢，得到以下結論。

（1）實施垃圾分類，碳減排效果效果明顯。實行垃圾分類，將金屬、玻璃、塑料等可回收物和富含有機物的廚余垃圾分離出來，不僅可以從源頭上實現垃圾減量，減少不必要的焚燒或填埋，還可以降低垃圾焚燒脫水處理成本，減少不宜燃燒物含量和焚燒輔助燃料的使用，提高垃圾焚燒發電的熱效率和焚燒處理能力。

（2）碳排放量變化與垃圾處理方式密切相關，減少生活垃圾填埋量的減排效最顯著。2017—2019年，生活垃圾量年均增長9.52%，焚燒量基本保持不變，焚燒占比年均下降5.27%，增量垃圾基本實行填埋處理，填埋占比年均增幅為26.33%。由于垃圾填埋量及填埋占比的增加，導致碳排量明顯增長，年均增幅為38.3%，因此生活垃圾處理結構是城市生活垃圾碳排放重要的影響因素，城市生活垃圾碳排放量與高碳排放處理方式（衛生填埋）呈正相關關系，而與低碳處理方式（焚燒）呈負相關關系［3］。

（3）提高生活垃圾填埋場沼氣回收利用率，對控制生活垃圾處理排放增量起到顯著作用。由于垃圾填埋是城市碳排放的主要來源，從全生命周期的角度來看，生活垃圾填埋無填埋氣體回收時，CO2當量為819.5 kg，當回收填埋氣體利用70%時，CO2當量為116.7 kg，較無氣體回收利用減排86%。因此，采用更高效的垃圾填埋場氣體回收利用技術，提高填埋場氣體回收利用率，對減排效果的提升作用較大。

3 垃圾處理碳減排建議

3.1 實施垃圾分類，實行全流程精細化管理

陳紀宏等［4］指出，隨著垃圾回收效率的提高，碳減排量呈線性增加，可回收垃圾回收效率每提高10%，其凈碳排放量降低26.6%。林成淼等［5］經過測算表明，通過推進生活垃圾分類工作，生活垃圾處理過程中的溫室氣體排放將下降約24%。龍吉生等［6］認為，垃圾分類帶來的碳減排效益主要來源于可回收物的回收利用和垃圾焚燒發電替代填埋。因此，要繼續推進垃圾分類，補齊各環節設施短板，建立健全的生活垃圾分類全鏈條系統，大力推行生活垃圾強制分類和再生資源回收“兩網融合”，大幅度提升生活垃圾資源化利用率，運用制度約束、政策激勵、多元協作等手段，對垃圾產生、收集、運輸到處置各個環節進行約束和精細化管理，必將減少垃圾處理的碳排放量。

3.2 減少垃圾填埋，提升垃圾焚燒處理效能

南寧市現已構建以清潔焚燒發電為主，其他協同處置方式為輔，填埋托底保障的固體廢棄物處理體系。2022年底，市區生活垃圾焚燒率達85%，預計2023 年可實現原生垃圾零填埋。因此，在垃圾分類模式下，垃圾焚燒發電廠高效低碳運行意義重大［6］。一是鼓勵既有焚燒設施提標升級改造。利用先進適用技術改進原有焚燒裝置或開發新型焚燒爐，提升焚燒技術裝備垃圾利用效率和安全可靠運行能力；二是積極探索熱電聯產提高焚燒廠熱利用效率，探索和實施供熱項目，充分利用垃圾焚燒廠供熱以利于熱能的梯級利用；三是開展飛灰、焚燒爐渣的資源化利用，鼓勵達到相應標準的飛灰、焚燒爐渣在水泥、玻璃、陶瓷、建筑等領域的應用；四是積極推進新建生活垃圾焚燒發電處理設施逐步向大型化、高標準、園區化發展，提高集約化處理和管理程度。

3.3 推進固廢處理園區化、規模化、集中化

目前，按照“1+N”協同處置固廢的原則和“一園多區、集約協同、綠色循環、智慧運管”的建設理念，南寧市已于2021年底建成投運廣西區內首個“一園一企”協同處理固廢循環經濟產業園——南寧市雙定循環經濟產業園，一期項目包括生活垃圾清潔焚燒發電廠、有機垃圾處理廠、污泥處置廠。遠期規劃建設醫療廢棄物處理廠、建筑垃圾處理廠、園林垃圾綠肥廠、機械拆解、廢舊輪胎處理等。固廢處理園區化，可統籌生活垃圾、建筑垃圾、餐廚垃圾、農林廢棄物、污泥等不同類型固體廢物處理，形成一體化項目群，實現各類固廢處理項目之間能量與資源共享，相互協同處置廢氣、廢水、廢渣，提升能源梯級分質利用水平和項目經濟性，實現物質與能量雙循環，從而達到資源循環利用、減污降碳協同增效、經濟效益最大化的效果，助力南寧市“無廢城市”建設取得成效。

4 結語

由于環境污染物和碳排放具有同根同源的特征，所以南寧市在推進“無廢城市”創建中，應緊緊圍繞減污和降碳兩大主題，遵循減污降碳內在規律，強化源頭治理、系統治理、綜合治理，推動減污降碳協同增效。依據南寧市垃圾處理碳排放情況進行分析，實行垃圾減量、焚燒處理和園區協同處理將是實現垃圾處理碳減排的有效措施。

5 參考文獻

［1］中華人民共和國住房和城鄉建設部.2021年中國城市建設統計年鑒［M］.北京：中國統計出版社，2021：515-603.

［2］2022中國城市生活垃圾處理碳排放研究報告［J］.城鄉建設，2023，659（8）：72-79.

［3］姚雁彬.“碳中和”愿景下我國城市生活垃圾低碳管理研究：時空演化、驅動因素、減排路徑［D］.揚州：揚州大學，2022.

［4］陳紀宏，卞榮星，張聽雪，等.垃圾分類對碳減排的影響分析：以青島市為例［J］.環境科學，2023，44（5）：2995-3002.

［5］林成淼，陳麗君，吳潔珍.生活垃圾分類對固體廢棄物和溫室氣體協同減排的影響研究——以浙江省為例［J］.環境與可持續發展，2021，46（1）：90-94.

［6］龍吉生，杜海亮，鄒昕，等.關于城市生活垃圾處理碳減排的系統研究.中國科學院院刊，2022，37（8）：1143-1153.

【作者簡介】黃明艷，女，廣西南寧人，碩士，任職于廣西南寧市環境衛生管理處，經濟師，研究方向：環衛設施規劃建設和環衛行業全產業鏈管理。

【引用本文】黃明艷.南寧市生活垃圾處理碳排放及減排措施研究［J］.企業科技與發展，2023（5）：125-128.