南宁市生活垃圾处理碳排放及减排措施研究

摘要：生活垃圾处理的碳排放是温室气体的主要来源之一。在碳中和背景下，减少城市生活垃圾处理的碳排放量是实现国家减排目标的有效途径之一。文章采用《中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）》对南宁市近几年的生活垃圾处理碳排放量进行估算分析。同时，探索生活垃圾处理碳减排策略，为南宁市加快推进“无废城市”建设，实现减污降碳可持续发展目标提供参考。

关键词：生活垃圾；碳排放；估算分析；减排策略；“无废城市”

中图分类号：X799；X825  文献标识码：A   文章编号：1674-0688（2023）05-0125-04

0 引言

随着经济发展和城镇化发展的加速，城市生活垃圾产生量越来越大，产生速度日益加快。据统计，全球每年的生活垃圾总量已经超过20亿t。其中，中国的生活垃圾产生量在世界排名第一，2021年全国生活垃圾清运处理量为2.49亿t［1］。城市生活垃圾在处理过程中会产生甲烷、氧化亚氮和二氧化碳等温室气体，是导致大气温室气体的主要来源。据统计，2020 年全国城市生活垃圾处理全过程碳排放总量为9 404.5万t［2］。

在“碳中和”和“无废城市”建设背景下，本研究通过分析南宁市生活垃圾处置的碳排放及减排措施，提高减污降碳协同增效能力，为推进“无废城市”创建设和实现碳达峰目标提供参考。

1 南宁市生活垃圾处理现状

近年来，南宁市生活垃圾（生活垃圾是其他垃圾和厨余垃圾，不含有害垃圾和可回收垃圾）产生量呈直线增长趋势，从总量来看，主城区（不含武鸣区、东盟区）的生活垃圾产生量由2016年的121.42万t，增长到2022年的187.06万t，年平均增速为7.5%，6年间增长54%（见表1）。生活垃圾无害化处理方式是其他垃圾进行卫生填埋或焚烧发电处理，厨余（餐饮）垃圾进行厌氧发酵，生活垃圾无害化处理率为100%。从处理方式和结构来看，2016年以前，基本方式为卫生填埋，其他方式可忽略不计；2016—2017年，卫生填埋占比大幅下降，从2016年的53.16%，下降至2017年的29.45%，降幅达23.71%，主要是因为南宁市大力推广垃圾焚烧处理方式，2016年9月建成并投产使用设计处理规模为2 000 d/t的平里生活垃圾焚烧厂，对大部分垃圾进行焚烧处理；2018—2020年，填埋占比轻微上扬，主要原因是垃圾产生量增长，焚烧处理能力不变，因而增量垃圾只能进行填埋处理；2021—2022年，垃圾填埋占比开始下降，尤其是2022年，填埋垃圾断崖式下降，焚烧占比高达85.34%，填埋占比仅为3.3%，实现了原生垃圾填埋趋零，主要原因是新建双定生活垃圾焚烧厂投产运营，垃圾焚烧处理能力大幅度提升，基本能滿足全部日产垃圾处理能力，填埋场作为应急托底设施，原则上不再接收原生垃圾（见表1）。

目前，南宁市建成并正常运营的其他垃圾处理设施有4 座，即平里静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂、双定循环经济产业园生活垃圾焚烧发电厂、平里静脉园生活垃圾填埋场、武鸣区生活垃圾卫生填埋场（见表2），生活垃圾焚烧设计处理能力为4 250 t/d。其中，2座垃圾填埋场主要作为垃圾无害化处理的应急保障设施使用，不接收原生垃圾。现有厨余（餐厨）垃圾处理厂3座，另有15个小型处理设施，厨余（餐厨）垃圾处理设计处理能力为1 720 t/d（见表2、表3）。

2 基于垃圾分类的生活垃圾处理碳排放分析

2.1 研究方法

本文采用《中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022年）》中的排放系数，对南宁市2016—2022年生活垃圾处理碳排放量进行分析测算。计算公式如下：

E碳排=Q填埋×C填埋+Q焚烧×C焚烧+Q厨余×C厨余               （1）

公式（1）中：E碳排为生活垃圾处置环节碳排放总量（万t）；Q填埋为年度垃圾填埋量（万t/年）；Q焚烧为年度垃圾焚烧处理量（万t/年）；Q厨余为年度厨余垃圾处理量（万t/年）；C填埋为卫生填埋处置碳排系数，C焚烧为焚烧发电处理碳排系数；C厨余为厨余垃圾碳排系数。

2.2 数据来源及取值

南宁市生活垃圾处理量数据来源于南宁市环境卫生管理处各年度环境卫生业务工作明细表。垃圾量为焚烧厂、填埋场、餐厨垃圾处理厂磅秤量，包括城区（开发区）及少量外单位城镇垃圾，不含武鸣区、东盟区。

依据《中国产品全生命周期温室气体排放系数集 （2022年）》排放系数表，因为平里垃圾填埋场自2019年11月开始实行沼气回收发电且气体回收利用率为70%以上（2019年底沼气回收项目为试运营阶段，缺少相关数据，所以自2020年起按有沼气回收情况计算）。2016—2019年C填埋取值为819.5 kgCO2e（填埋-无填埋气回收），2020年以后，C填埋取值为116.7 kg CO2e（填埋-含填埋气回收70%）；C焚烧取值为-124.3 kg CO2e；C厨余取值为-95.8 kg CO2e（厨余垃圾厌氧消化，其余垃圾焚烧）。将相关数据代入式中，计算结果如图1所示。

2.3 垃圾处理碳排放趋势分析

从图1可知，2016—2022年，南宁市碳排放量总体呈先下降后上扬、再下降的波动性变化。其中，2016—2017年，碳排量下降明显，主要原因是南宁市自2016年9月起城南垃圾卫生填埋场封场，平里静脉产业园生活垃圾焚烧厂、填埋场正式投放使用，垃圾焚烧处理实现零突破，处理规模为2 000 t/d，原生垃圾处理方式由过去的填埋为主，转变为以焚烧为主、填埋为辅。2017年，垃圾量增长1.45%，填埋占比下降24%，焚烧占比相应提升24%，而碳排量1年间减少26.9万t，下降58.8%。

2017—2019年，生活垃圾量和碳排放量增幅明显。垃圾量增速为9.56%和9.48%，碳排放量增幅为45.72%和30.87%，碳排放量达到36.54万t。主要原因有：一是垃圾量增长迅猛，垃圾总量增长24.58万t，日均垃圾量由为3 375 t/d上升至4 048 t/d，年均增长率为9.52%；二是焚烧量保持不变，填埋占比日渐增加。由于焚烧处理能力一直保持在2 000 t/d，垃圾焚烧能力严重不足，使本设计用于焚烧发电厂运行后的飞灰、灰渣填埋及检查维护期间应急备用的平里垃圾填埋场不得不接纳处理大量的原生垃圾。至2019年底，垃圾填埋量增长59.5%，填埋占比年均增幅4.85%；而焚烧量基本不变，导致碳排量不断上扬。

2019—2022年，碳排量呈明显下降趋势。主要原因如下：一是平里填埋场自2019年底起实行沼气回收发电利用，极大地减少了垃圾因填埋产生的碳排量；二是随着垃圾分类的深入推进，厨余垃圾分出和处理量增速明显，年均增速达48.87%，尤其是2021年，厨余垃圾量较上年增幅达76.8%，在一定程度上减少了碳排放；三是2021年底，随着新建的双定垃圾焚烧厂、有机垃圾处理厂的投产试运营，使垃圾焚烧处理能力由原来的2 000 t/d提升为4 250 t/d，厨余垃圾处理能力由原来的1 150 t/d提升为1 750 t/d，原生垃圾绝大部分实行焚烧处理。至2022年，南宁市垃圾处理碳排放量已降至负值。

从南宁市近几年以来垃圾处理碳排放趋势，得到以下结论。

（1）实施垃圾分类，碳减排效果效果明显。实行垃圾分类，将金属、玻璃、塑料等可回收物和富含有机物的厨余垃圾分离出来，不仅可以从源头上实现垃圾减量，减少不必要的焚烧或填埋，还可以降低垃圾焚烧脱水处理成本，减少不宜燃烧物含量和焚烧辅助燃料的使用，提高垃圾焚烧发电的热效率和焚烧处理能力。

（2）碳排放量变化与垃圾处理方式密切相关，减少生活垃圾填埋量的减排效最显著。2017—2019年，生活垃圾量年均增长9.52%，焚烧量基本保持不变，焚烧占比年均下降5.27%，增量垃圾基本实行填埋处理，填埋占比年均增幅为26.33%。由于垃圾填埋量及填埋占比的增加，导致碳排量明显增长，年均增幅为38.3%，因此生活垃圾处理结构是城市生活垃圾碳排放重要的影响因素，城市生活垃圾碳排放量与高碳排放处理方式（卫生填埋）呈正相关关系，而与低碳处理方式（焚烧）呈负相关关系［3］。

（3）提高生活垃圾填埋场沼气回收利用率，对控制生活垃圾处理排放增量起到显著作用。由于垃圾填埋是城市碳排放的主要来源，从全生命周期的角度来看，生活垃圾填埋无填埋气体回收时，CO2当量为819.5 kg，当回收填埋气体利用70%时，CO2当量为116.7 kg，较无气体回收利用减排86%。因此，采用更高效的垃圾填埋场气体回收利用技术，提高填埋场气体回收利用率，对减排效果的提升作用较大。

3 垃圾处理碳减排建议

3.1 实施垃圾分类，实行全流程精细化管理

陈纪宏等［4］指出，随着垃圾回收效率的提高，碳减排量呈线性增加，可回收垃圾回收效率每提高10%，其净碳排放量降低26.6%。林成淼等［5］经过测算表明，通过推进生活垃圾分类工作，生活垃圾处理过程中的温室气体排放将下降约24%。龙吉生等［6］认为，垃圾分类带来的碳减排效益主要来源于可回收物的回收利用和垃圾焚烧发电替代填埋。因此，要继续推进垃圾分類，补齐各环节设施短板，建立健全的生活垃圾分类全链条系统，大力推行生活垃圾强制分类和再生资源回收“两网融合”，大幅度提升生活垃圾资源化利用率，运用制度约束、政策激励、多元协作等手段，对垃圾产生、收集、运输到处置各个环节进行约束和精细化管理，必将减少垃圾处理的碳排放量。

3.2 减少垃圾填埋，提升垃圾焚烧处理效能

南宁市现已构建以清洁焚烧发电为主，其他协同处置方式为辅，填埋托底保障的固体废弃物处理体系。2022年底，市区生活垃圾焚烧率达85%，预计2023 年可实现原生垃圾零填埋。因此，在垃圾分类模式下，垃圾焚烧发电厂高效低碳运行意义重大［6］。一是鼓励既有焚烧设施提标升级改造。利用先进适用技术改进原有焚烧装置或开发新型焚烧炉，提升焚烧技术装备垃圾利用效率和安全可靠运行能力；二是积极探索热电联产提高焚烧厂热利用效率，探索和实施供热项目，充分利用垃圾焚烧厂供热以利于热能的梯级利用；三是开展飞灰、焚烧炉渣的资源化利用，鼓励达到相应标准的飞灰、焚烧炉渣在水泥、玻璃、陶瓷、建筑等领域的应用；四是积极推进新建生活垃圾焚烧发电处理设施逐步向大型化、高标准、园区化发展，提高集约化处理和管理程度。

3.3 推进固废处理园区化、规模化、集中化

目前，按照“1+N”协同处置固废的原则和“一园多区、集约协同、绿色循环、智慧运管”的建设理念，南宁市已于2021年底建成投运广西区内首个“一园一企”协同处理固废循环经济产业园——南宁市双定循环经济产业园，一期项目包括生活垃圾清洁焚烧发电厂、有机垃圾处理厂、污泥处置厂。远期规划建设医疗废弃物处理厂、建筑垃圾处理厂、园林垃圾绿肥厂、机械拆解、废旧轮胎处理等。固废处理园区化，可统筹生活垃圾、建筑垃圾、餐厨垃圾、农林废弃物、污泥等不同类型固体废物处理，形成一体化项目群，实现各类固废处理项目之间能量与资源共享，相互协同处置废气、废水、废渣，提升能源梯级分质利用水平和项目经济性，实现物质与能量双循环，从而达到资源循环利用、减污降碳协同增效、经济效益最大化的效果，助力南宁市“无废城市”建设取得成效。

4 结语

由于环境污染物和碳排放具有同根同源的特征，所以南宁市在推进“无废城市”创建中，应紧紧围绕减污和降碳两大主题，遵循减污降碳内在规律，强化源头治理、系统治理、综合治理，推动减污降碳协同增效。依据南宁市垃圾处理碳排放情况进行分析，实行垃圾减量、焚烧处理和园区协同处理将是实现垃圾处理碳减排的有效措施。

5 参考文献

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.2021年中国城市建设统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社，2021：515-603.

［2］2022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告［J］.城乡建设，2023，659（8）：72-79.

［3］姚雁彬.“碳中和”愿景下我国城市生活垃圾低碳管理研究：时空演化、驱动因素、减排路径［D］.扬州：扬州大学，2022.

［4］陈纪宏，卞荣星，张听雪，等.垃圾分类对碳减排的影响分析：以青岛市为例［J］.环境科学，2023，44（5）：2995-3002.

［5］林成淼，陈丽君，吴洁珍.生活垃圾分类对固体废弃物和温室气体协同减排的影响研究——以浙江省为例［J］.环境与可持续发展，2021，46（1）：90-94.

［6］龙吉生，杜海亮，邹昕，等.关于城市生活垃圾处理碳减排的系统研究.中国科学院院刊，2022，37（8）：1143-1153.

【作者简介】黄明艳，女，广西南宁人，硕士，任职于广西南宁市环境卫生管理处，经济师，研究方向：环卫设施规划建设和环卫行业全产业链管理。

【引用本文】黄明艳.南宁市生活垃圾处理碳排放及减排措施研究［J］.企业科技与发展，2023（5）：125-128.