工業(yè)廢水和廢棄物產(chǎn)生可替代能源的潛力

　　預(yù)測(cè)2030年和2060年我國(guó)工業(yè)廢水量分別約為84億噸和98億噸。2060年我國(guó)工業(yè)廢水沼氣生產(chǎn)潛力達(dá)600億立方米，可實(shí)現(xiàn)減排1.1億噸二氧化碳當(dāng)量。

　　有機(jī)廢棄物可獲得沼氣生產(chǎn)潛力

　　2030年和2060年有機(jī)廢棄物可獲得沼氣生產(chǎn)潛力分別為1690億和3710億立方米。2060年沼氣潛力相當(dāng)于可替代2020年全國(guó)68%的天然氣消費(fèi)量，或天然氣進(jìn)口量的1.5倍以上;發(fā)電可形成7420億千瓦時(shí)發(fā)電量，相當(dāng)于2020年全國(guó)用電量近10%。

　　王凱軍強(qiáng)調(diào)，在減碳領(lǐng)域能占到10%以上的行業(yè)，在碳減排過(guò)程中就是舉足輕重的行業(yè)。

　　甲烷減排的機(jī)遇和挑戰(zhàn)：固廢行業(yè)責(zé)無(wú)旁貸

　　2021年11月2日，在第二十六屆聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約締約方會(huì)議(COP26)的第2天，包括美國(guó)、歐盟等在內(nèi)的105個(gè)國(guó)家共同簽署了“全球甲烷承諾(GlobalMethane Pledge)”，即到2030年將全球甲烷排放量在2020年的水平上至少減少30%。“105個(gè)國(guó)家代表70%以上的世界經(jīng)濟(jì)體量的簽約國(guó)共同宣布，全球甲烷承諾正式啟動(dòng)。”他們還站在非常高的道德高度上說(shuō)，這項(xiàng)行動(dòng)可以減少20多萬(wàn)人的過(guò)早死亡以及哮喘病的發(fā)生和糧食的生產(chǎn)。

　　但中國(guó)沒(méi)有加入該條約!美歐等國(guó)會(huì)在氣候變化問(wèn)題上強(qiáng)化對(duì)發(fā)展中國(guó)家施壓。在這樣的背景之下，中國(guó)不可能長(zhǎng)期不作出反應(yīng)。

　　在這次會(huì)議上，中美聯(lián)合發(fā)布了《中美關(guān)于在21世紀(jì)20年代強(qiáng)化氣候行動(dòng)的格拉斯哥聯(lián)合宣言》。中國(guó)首次承諾考慮解決甲烷排放問(wèn)題。聯(lián)合宣言在4月《中美應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)聯(lián)合聲明》以及9月天津會(huì)談的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出中美雙方開(kāi)展各自國(guó)內(nèi)行動(dòng)、促進(jìn)雙邊合作、推動(dòng)多邊進(jìn)程的具體舉措。

　　中美兩國(guó)特別認(rèn)識(shí)到了甲烷排放對(duì)于升溫的顯著影響，認(rèn)為加大行動(dòng)控制和減少甲烷排放是21世紀(jì)20年代的必要事項(xiàng)。中美計(jì)劃在2022年上半年共同召開(kāi)會(huì)議，聚焦強(qiáng)化甲烷測(cè)量和減排具體事宜，包括通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)減少來(lái)自化石能源和廢棄物行業(yè)的甲烷排放，以及通過(guò)激勵(lì)措施和項(xiàng)目減少農(nóng)業(yè)甲烷排放。

　　針對(duì)《聯(lián)合宣言》的簽訂，我國(guó)各部門(mén)也迅速反應(yīng)。在《聯(lián)合宣言》簽署的第二天，相關(guān)部門(mén)就組織了相關(guān)會(huì)議，對(duì)相關(guān)行業(yè)進(jìn)行了摸底調(diào)查。而對(duì)我們來(lái)講，目前當(dāng)務(wù)之急的任務(wù)之一就是摸清底數(shù)。針對(duì)甲烷的談判，國(guó)家可能是需要決策，如果一旦簽署了，30年就要達(dá)到消減30%，而現(xiàn)在我們能不能減到30%?

　　中國(guó)沼氣學(xué)會(huì)正在組織編制《中國(guó)沼氣行業(yè)---甲烷減排年度報(bào)告》，根據(jù)中國(guó)政府2014年溫室氣體清單(如下圖)，細(xì)化其中農(nóng)業(yè)活動(dòng)和廢棄物處理行業(yè)甲烷排放量最新數(shù)據(jù)。

　　對(duì)比歐盟與我國(guó)生活垃圾處理方式及甲烷排放情況可以發(fā)現(xiàn)，歐盟28國(guó)1996年垃圾填埋排放的甲烷量人均300Kg，到2016年減少了50%以上。我國(guó)城市有機(jī)固廢處理方式包括：焚燒、厭氧、填埋、堆肥。從各種方式來(lái)算，填埋是甲烷排放量最大的一種處理方式。

　　垃圾填埋場(chǎng)是甲烷最大的人類(lèi)活動(dòng)釋放源，據(jù)估計(jì)全球每年垃圾填埋場(chǎng)釋放的甲烷為10~70Tg，約占人為排放甲烷的11%(城市生活垃圾產(chǎn)生的約占3%~4%)，占總甲烷排放的8%。我國(guó)城市生活垃圾填埋占比45%，若將未處理的農(nóng)村生活垃圾一起統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生活垃圾填埋占比達(dá)到70%。

　　這對(duì)于行業(yè)來(lái)講是一個(gè)機(jī)會(huì)，行業(yè)可以盡量借助甲烷排放，來(lái)呼吁推動(dòng)垃圾焚燒技術(shù)的迅速普及，這是行業(yè)的一個(gè)發(fā)展契機(jī)。

　　與其他處理方法相比，垃圾焚燒已經(jīng)有比較成熟的CDM方法。在廚余垃圾處理領(lǐng)域，以城市餐廚與廚余處理工藝全過(guò)程的碳核算為例，依托山東十方生物能源有限公司在濟(jì)陽(yáng)的餐廚垃圾處理示范工程項(xiàng)目，集中式餐廚厭氧處理流程，可以減排217.5kgCO2/t餐廚。考慮到餐廚垃圾無(wú)油脂回收或者回收數(shù)量比較少等因素，大概減排30.44kgCO2/t餐廚。但如果不是全量，效率低一些，這個(gè)數(shù)值馬上就會(huì)變成正值，這是行業(yè)的問(wèn)題。

　　行業(yè)還有另外一個(gè)問(wèn)題就是沼渣沼液如何處理?污泥問(wèn)題是目前一直沒(méi)有解決的問(wèn)題，一旦餐廚垃圾全量化，沼渣沼液的產(chǎn)生量將是污泥量的3-5倍，這也是行業(yè)將要面臨的問(wèn)題。

　　同時(shí)，污水處理中甲烷生成與控制也是行業(yè)需要關(guān)注的問(wèn)題。推測(cè)我國(guó)城市污水系統(tǒng)碳排放量超過(guò)1億噸CO2當(dāng)量，減排的出路是在污泥的處理。

　　以德國(guó)最大污水處理廠為例，該污水廠負(fù)責(zé)處理周邊200萬(wàn)居民生活污水以及歐洲第三大海港工業(yè)廢水。處理水量：38.2×104 m3/d(規(guī)模約為240萬(wàn)當(dāng)量人口);進(jìn)水水質(zhì)為：COD=850mg/L，TN=67 mg/L，TP=9.4 mg/L。改造前是該市最大公共能源消耗單位之一。主流處理工藝為活性污泥法，生化段出水投加化學(xué)藥劑除磷。污泥處理包括：剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣、沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)、消化后污泥繼續(xù)干化、焚燒用于能量回收。

　　雖然沒(méi)有達(dá)到碳中和，但該污水廠已經(jīng)達(dá)到了100%的能源、能量自給。但是，僅僅相當(dāng)碳中和不到50%。

　　從歐洲的經(jīng)驗(yàn)看，在比較先進(jìn)的污水處理廠中，污泥焚燒也占到碳減排量的70%以上，現(xiàn)在污泥焚燒廠是碳消耗的廠，在各種污泥處理方式中碳消耗相對(duì)較大，我們采用新型的高壓立式脫水設(shè)備，可大幅度降低污泥焚燒的能耗，未來(lái)碳減排的空間巨大。在國(guó)際上來(lái)講，污泥焚燒在碳減排上也將起到非常大的作用。

編輯：趙利偉