高慶先：廢棄物處理甲烷減排技術和路徑研究

時間：2025-08-08 11:05

來源：清華大學碳中和研究院

當前，甲烷減排已成為全球應對氣候變化的重要議題。廢棄物領域作為甲烷主要排放源之一，其甲烷減排具有重要戰略意義，不僅能帶來顯著的環境協同效益，還能實現資源利用和能源替代，可為我國實現“雙碳”目標和履行國際公約做出重要貢獻。本篇通過分析我國廢棄物領域溫室氣體排放現狀和趨勢，梳理廢棄物相關政策、探討廢棄物甲烷減排技術路徑，并提出對于我國廢棄物領域甲烷減排方面的啟示和思考。

一 廢棄物領域溫室氣體排放現狀和趨勢

根據《中華人民共和國氣候變化第一次雙年透明度報告》，2021年中國甲烷排放總量(包括LULUCF)為6064.5萬噸，其中廢棄物排放為708.5萬噸，占總排放的約12%，是不可忽視的甲烷排放源。我國廢棄物甲烷排放主要來自填埋處理和廢水處理(圖1)。

圖1. 1994-2021年廢棄物甲烷排放分布

從固體廢棄物處置來看，2019年以來我國垃圾填埋場數量和填埋處置量均開始明顯下降，而垃圾焚燒量迅速增加，從源頭減少了甲烷排放。從液體廢棄物處置來看，污水處理廠數量及污水排放量持續增長。隨著我國城市化發展和新農村建設，縣城生活垃圾和污水處理量也顯著增長，其甲烷排放不容忽視。

圖2. 2000-2020年我國縣城廢棄物處置設施數量及處置量

二 廢棄物領域政策措施與標準

自2007年以來，我國一系列國家政策中均提出了控制甲烷排放相關要求(表1)。此外，各部委也相繼印發了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022～2030年)》《甲烷排放控制行動方案》《關于推進污水處理減污降碳協同增效的實施意見》等，進一步提出控制甲烷排放的相關具體措施和任務要求。

表1. 甲烷管控相關國家政策

過去，我國圍繞污染治理出臺了生活垃圾分類、填埋、堆肥、焚燒發電及污水處理等標準，但隨著國家甲烷排放控制要求的相繼提出，近期頒布的國家、行業相關標準則重點關注甲烷排放核算和控制等。如《生活垃圾處理處置工程項目規范》(GB 55012-2021)規定設置填埋氣主動導排設施的填埋場，必須設置火炬系統或填埋氣利用設施;廚余垃圾處理廠厭氧消化產生的沼氣，應設置發電、提純等沼氣利用設施或火炬系統等。

圖3. 我國廢棄物處理相關標準規范

三廢棄物甲烷控排技術與路徑

通過從技術成熟度、成本效益、推廣情況等方面，對源頭、過程、末端及綜合治理四個方面的技術進行系統梳理和評估，結合我國當前政策要求，篩選識別出了我國應優先開展的廢棄物甲烷控排行動，即盡早開展對全國范圍內填埋場的評估與排查，確定優先行動設施，結合具體情況設計綜合治理方案(圖4)。

圖4. 廢棄物甲烷控排技術發展路徑

此外，在技術路徑方面，首先實施源頭減量化和資源化，通過分類收集、分類收運和分類處理，降低垃圾產生量，并對廚余垃圾進行減量化和提質分類處理，鼓勵制定并試行生活垃圾收費制度;其次強化垃圾處理方式轉變，從以填埋為主迅速向以焚燒為主轉變，推廣準好氧填埋技術減少厭氧環節等;再次加強末端甲烷回收利用，包括厭氧消化過程產甲烷的發電、提純和熱力利用，工業有機廢水厭氧消化等;最后加強填埋場綜合治理，運行的填埋場要構建填埋氣回收系統強化甲烷回收和利用，已封場的填埋場要進行“一平、二覆、三收集、四修復”，減少甲烷排放。

四啟示

廢棄物處理最好的解決方案通常既不是最新的，也不是最先進的技術。全球大約45%的人為甲烷排放可以通過當今可用技術來解決，幾乎沒有凈成本。因此，廢棄物處理應該充分利用現有成熟技術，從源頭做好分類和收集，減少垃圾產生并做好能源化、資源化利用。此外，遵循污染者付費原則，通過制定合理的經濟手段促進垃圾減量。圍繞廢棄物甲烷排放管控，進一步地完善政策法規體系和標準規范。最后，我國從垃圾焚燒設施蓬勃發展到“垃圾不夠燒”產能過剩，反映出我國當前廢棄物處理在總體統籌規劃、政策引導優化、區域協同處理、市場機制建設等方面仍需進一步加強。

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