市縣級廢棄物處理溫室氣體清單編制研究

侯堅 馮丹燕 雷蕾

摘要：以清遠市為例，在參考IPCC國家溫室氣體清單指南和省級溫室氣體清單編制指南基礎上，結合當地實際情況，研究并完善了市縣級溫室氣體清單編制的相關方法，并對2010、2012、2014和2015年清遠廢棄物處理領域溫室氣體清單進行了計算分析，結果表明：清遠廢棄物處理領域溫室氣體總排放量呈現不斷升高的趨勢，占清遠各領域總排放的比例也不斷升高，主要來源為廢棄物填埋處理排放甲烷，約占清遠廢棄物處理總排放的88%～91%。

關鍵詞：市縣級;廢棄物處理;溫室氣體清單

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）14-0088-04

1研究背景

開展溫室氣體清單編制是明確重點排放領域和制定相應減排措施的一項基礎性工作。國家層面主要依據《IPCC國家溫室氣體清單指南》（下稱IPCC指南）開展溫室氣體清單編制工作。2011年以來，國家發展改革委氣候司組織編寫了《省級溫室氣體清單編制指南》（試行）（下稱省級指南），遼寧、云南、浙江、陜西、天津、廣東和湖北等7個省市被選為省級溫室氣體清單編制試點地區。

廣東作為國家首批低碳示范試點省，正率先探索建立碳排放總量和強度雙控機制，建立完善溫室氣體排放統計核算體系，為此，在全省21個地級市中選取了4市2縣開展市縣溫室氣體排放清單編制試點。由于市縣級的數據統計口徑、統計水平與國家和省級相比可能存在一定差異，因此有必要結合市縣數據統計特點對有關編制方法和實際編制過程進一步具體研究。廢棄物處理領域是溫室氣體主要排放源構成，根據聯合國氣候變化框架協議的要求，廢棄物處理領域是需要編制溫室氣體清單的5個部門（能源、工業、農業、土地利用變化和林業、廢棄物）之一。隨著城市化進程不斷推進，人口與消費持續增長，編制廢棄物領域的溫室氣體排放清單，對掌握和分析該領域的排放特點和減排措施具有重要意義。選取廢棄物處理領域，以清遠為例，參考IPCC指南和省級指南，對市縣清單編制方法進一步具體研究，并對2010～2015年清遠廢棄物處理領域溫室氣體清單數據進行了收集計算，對廢棄物領域的溫室氣體排放變化趨勢與排放源構成等進行了分析，以期為其它市縣開展相關領域的清單編制工作提供參考。

2清單編制范圍

通過調研清遠溫室氣體清單編制的主管部門，清遠廢棄物處理領域清單編制涉及范圍包括固體廢棄物填埋產生的甲烷排放、廢水處理產生的甲烷和氧化亞氮排放，暫不涉及固體廢棄物焚燒處理產生二氧化碳排放，如表1所示。

3清單編制方法及數據來源

本研究在參考IPCC指南和省級指南的基礎上，調研走訪清遠的數據統計部門，根據市縣數據統計特點，最終確定了清單編制方法，并從有關部門收集了清單編制所需的活動數據。

3.1填埋處理甲烷排放

3.1.1清單編制方法

本研究計算填埋處理甲烷排放的方法如下：

EcH⁴=（MSWr×MSWF×Lo-R）×（1-OX） （1）

式（1）中：Ecn為甲烷排放量（萬t/年）;MSWr為總的城市固體廢棄物清運量（萬t/年）;MSWr指城市固體廢棄物填埋處理率;Lo指各管理類型垃圾填埋場的甲烷產生潛力（萬t甲烷/萬t廢棄物）;R指甲烷回收量（萬t/年）;OX指氧化因子。

3.1.2活動水平數據及來源

清遠主要采用<5m的非管理型填埋場，即簡易填埋場。根據以上清單編制方法，計算固體廢棄物填埋甲烷排放所需的活動水平數據包括固體廢棄物清運量、填埋處理率、固體廢棄物填埋量、甲烷回收量數據及固體廢棄物成分等，這部分數據從清遠住建部門統計數據中獲得。

3.1.3排放因子數據及其來源

可降解有機碳（DOC）以廢棄物中的成分為基礎，通過各類成分的可降解有機碳的比例平均權重計算得出。省級清單指南中給出了各類廢棄物中可降解有機碳比例的推薦值。由于清遠無法提供各類廢棄物的成分，各類廢棄物中可降解有機碳比例采取保守原則，統一取值為0.43。根據IPCC指南，結合清遠主要采用<5m的非管理型填埋場，甲烷修正因子取值為0.4。估算固體廢棄物填埋處理溫室氣體排放需要的其它排放因子例如可分解的DOC比例、甲烷在垃圾填埋氣中的比例和氧化因子（非管理類填埋）均采用IPCC指南的推薦值。

3.2生活污水處理甲烷排放

3.2.1清單編制方法

本研究計算生活污水處理甲烷排放的方法如下：

EcH⁴.=（TOW-Si）×EFXl0-⁷-R

（2）

式（2）中，EcH指清單年份的生活污水處理甲烷排放總量（萬t甲烷/年）;TOW指清單年份的生活污水中可降解有機物總量（kgBOD/年）;Si指以污泥方式清除掉的有機物總量（kg BOD/年）;EF指排放因子（kg CH⁴./kg BOD）;R指清單年份的甲烷回收量（萬t甲烷/年）。

排放因子（EF）的估算公式為：

EF=Bo×MCF （3）

式（3）中，Bo指甲烷最大產生能力;MCF指甲烷修正因子。

3.2.2活動水平數據及來源

生活污水處理甲烷排放主要的活動水平數據包括污水中可降解有機物的總量、以污泥方式清除掉的有機物總量及甲烷回收量。根據省級指南，生活污水中有機物的總量以生化需氧量（BOD）作為指標，包括排人環境中的BOD和在污水處理系統中去除的BOD兩部分，若只有生活污水化學需氧量（COD）數據，可使用區域BOD與COD的相關關系進行轉換得到生化需氧量（BOD），本研究采用了華南區域的推薦值（0.47）。由于清遠不能直接提供生活污水COD的去除量和排放量，本研究根據清遠環保局收集提供的清遠各污水處理廠處理水量、平均進水COD濃度和平均出水COD濃度計算得到了COD去除量和排放量。清遠未統計隨污泥去除有機物總量和甲烷回收量，采用缺省值為0。

3.2.3排放因子數據及其來源

省級指南中建議對不同廢水處理系統處理生活污水的比例計算甲烷修正因子MCF，由于清遠無法提供不同廢水處理系統處理生活污水的比例，本研究污水處理系統和排放環境的MCF分別取值為0.165和0.1（廢水處理后排放到海洋、河流或湖泊）。本研究采用了省級指南推薦的生活污水甲烷最大產生能力為1kg BOD可產生0.6kg的甲烷。

3.3工業廢水處理甲烷排放

3.3.1清單編制方法

本研究計算工業廢水處理甲烷排放的公式為：

式（4）中：EcH指甲烷排放量（萬t甲烷/年）;i表示不同的工業行業;TOWi指工業廢水中可降解有機物的總量（kg COD/年）;si指以污泥方式清除掉的有機物總量（kg COD/年）;EFi指排放因子（kg CH⁴./kgCOD），估算公式與生活污水處理甲烷排放因子一致;Ri指甲烷回收量（萬t甲烷/年）。

3.3.2活動水平數據及其來源

工業廢水處理甲烷排放主要的活動水平數據包括分行業工業廢水中可降解有機物的總量、以污泥方式清除掉的有機物總量及甲烷回收量。每個工業行業的可降解有機物分為兩部分，即處理系統去除的COD和直接排入環境的COD，清遠環保局提供了各行業的工業廢水可降解有機物數據。清遠未統計隨污泥去除有機物總量和甲烷回收量，采用缺省值為O。

3.3.3排放因子數據及其來源

工業廢水處理時甲烷的排放能力因行業類型而異，不同行業的廢水具有不同的甲烷修正因子。本研究采用了省級指南中給出的各行業工業廢水的MCF推薦值。工業廢水甲烷最大產生能力參考省級指南，取值為1kg COD產生0.25kg的甲烷。

3.4廢水處理氧化亞氮排放

3.4.1清單編制方法

廢水處理產生的氧化亞氮排放估算公式基本與省級指南保持一致。

3.4.2 活動水平數據及其來源

廢水處理氧化亞氮排放計算的活動數據包括城鎮人口數和隨污泥清除的氮。清遠市城鎮人口數根據《清遠統計年鑒》獲取。由于清遠市未統計隨污泥清除的氮，本研究采用缺省為0。

3.4.3排放因子及其來源

廢水處理氧化亞氮的排放因子數據包括每人年均蛋白質的消費量，蛋白質中氮含量，廢水中非消費性蛋白質的比例系數，工業和商業來源的蛋白質比例系數和廢水的氧化亞氮排放因子。本研究在編制清遠溫室氣體排放清單時，每人年均蛋白質的消費量采用了2002年廣東省居民膳食營養狀況調查數據，蛋白質中氮含量及工業和商業來源的蛋白質比例系數采用了省級指南中的推薦值，廢水中非消費性蛋白質的比例系數來自專家判斷。

4清單編制結果與分析

根據清遠市溫室氣體編制范圍、編制方法、活動數據和排放因子數據，計算得到清遠溫室氣體結果如下。

4.1清遠廢棄物處理領域溫室氣體排放變化

如圖1所示，清遠溫室氣體總排放量呈現不斷升高的趨勢，2015年排放量為99.16萬t二氧化碳當量，較2014、2012與2010年分別增加19.38%、30.13%和39.68%。這主要是由于城鎮化持續推進，導致固體廢棄物、生活污水和工業廢水排放量逐年增加，從而各類廢棄物處理排放的溫室氣體也不斷升高。總排放的88%～91%，其次為生活污水處理，約占總排放的6%～8%，最小為工業廢水處理，約為2%～4%。可見固體廢棄物填埋處理是控制廢棄物處理領域溫室氣體排放的重點。

4.2清遠廢棄物處理領域溫室氣體排放構成分析

對清遠廢棄物處理溫室氣體排放構成分析表明，如圖2所示，各類廢棄物處理的甲烷排放占清遠廢棄物處理溫室氣體總排放的93%～95%，廢水處理的氧化亞氮排放僅占總排放的5%～7%，可見清遠廢棄物處理排放的溫室氣體主要為甲烷。

4.3清遠廢棄物處理領域溫室氣體排放源構成

對清遠廢棄物處理領域溫室氣體排放來源構成分析表明，如圖3所示，固體廢棄物填埋處理是清遠廢棄物處理溫室氣體排放的主要來源，約占清遠廢棄物處理

4.4廢棄物領域占清遠溫室氣體總排放量比例

本研究還對廢棄物處理領域占清遠各領域溫室氣體總排放的比例進行了分析，如圖4所示。可見廢棄物處理領域占清遠溫室氣體總排放的比例呈逐年增加的趨勢，2015年占比為2.04%，較2010年增加了44.68%，年均增長率約為8.94%。雖然目前廢棄物處理領域占清遠溫室氣體總排放的比例尚較低，僅約1%～2%，但增長速度較快，需對廢棄物處理領域的溫室氣體排放引起重視。

5總結與建議

本文以清遠為例，在參考省級清單編制指南基礎上，結合清遠數據統計特點，選取廢棄物處理領域，對市縣級溫室氣體清單編制開展了研究，對清遠涉及的清單編制范圍、清單編制方法、活動水平數據與排放因子數據及收集過程等進行了具體研究和完善，使得溫室氣體清單編制更符合市縣數據統計實際情況，從而更具備可操作性，對于其他市縣開展廢棄物領域的清單編制具有重要參考意義。

通過對清遠溫室氣體清單編制結果分析可發現，清遠廢棄物領域溫室氣體總排放量呈現不斷升高的趨勢，占清遠各領域總排放的比例也不斷升高，清遠廢棄物處理排放的溫室氣體主要為廢棄物填埋處理排放的甲烷，隨著城鎮化的持續推進，清遠的廢棄物排放量還可能繼續增加，未來促進固體廢棄物和廢水的循環利用與資源化利用是減少廢棄物處理領域溫室氣體排放的重要措施。