从塑料白色污染到实现碳双控的高度-威尼斯144777cm

从塑料白色污染到实现碳双控的高度----如何实现垃圾资源化深度利用
发布时间:2022/05/18 文章来源:妙元素 分享:
习近平总书记在2021年12月8日中央经济工作会议上谈到“正确认识和把握防范化解重大风险”时,强调“要推行垃圾分类和资源化,扩大国内固体废弃物的使用,加快构建废弃物循环利用体系”(习近平.正确认识和把握我国发展重大理论和实践问题[j].求是,2022-5-16);在中共中央政治局2022年1月24日下午就努力实现碳达峰碳中和目标进行的第三十六次集体学习上,习近平总书记强调“要加大垃圾资源化利用力度,大力发展循环经济”。可见中央高层是站在资源供给保障和碳双控的高度来看待垃圾资源化利用的重要性。
垃圾资源化利用是保障供给的重要途径。垃圾资源化利用是将垃圾变资源的逆生产,一则减少“一次资源”的使用,节约和保护资源,保障资源供给,二则与资源变垃圾的正生产闭合,发展循环经济,保障商品供应,一举两得,应该大力推行。而且,每多一次将垃圾变资源,便多一次节约“一次资源”,只要经济可行,就应多次将垃圾变资源,意即应多次进行垃圾的物质循环,只有在经济和技术实在不允许垃圾再物质循环时才能量利用(终结垃圾的物质循环利用)。垃圾资源化利用要多措并举,综合利用,增加垃圾的物质循环次数,提高垃圾资源化利用的效率和效益,推动垃圾资源化利用高质量发展。
垃圾资源化利用有助于实现碳双控。垃圾的物质利用不会主动将垃圾的碳元素转化成二氧化碳,因而不会增加大气的二氧化碳含量,具有减碳效益;无论从资源节约角度还是从碳双控角度来衡量,垃圾的物质利用都是值得大力推行的。至于垃圾的能量利用,从节约能量资源角度来衡量是值得推行的,但垃圾的能量利用将垃圾中的碳元素转化成二氧化碳,除非这些二氧化碳被捕集利用或封存,都将排入大气中,否则,从碳双控角度来衡量垃圾的能量利用是无利的。当垃圾属于塑胶、化纤等石化类垃圾时,垃圾的碳元素来自大气之外,焚烧产生的二氧化碳将增加大气的二氧化碳含量;当垃圾属于生物质类垃圾时,垃圾的碳元素来自大气的二氧化碳,焚烧这类垃圾时又将二氧化碳还给大气,虽不增碳但也不减碳;所以,从碳双控角度来衡量,应尽可能减少垃圾的能量利用,尤其是化石类垃圾的能量利用。
总的讲,从保障供给和碳双控量角度来衡量,应加大垃圾的物质利用力度,大力发展循环经济;尽可能减少垃圾的能量利用,尤其是化石类垃圾的能量利用。

垃圾填埋气(lfg)是垃圾填埋场中有机物质分解的自然副产物。lfg由大约50%的甲烷(天然气的主要成分),50%的二氧化碳和少量的非甲烷有机化合物组成。

截至2019年7月,美国有595个运行中的lfg能源项目,约有475个垃圾填埋场是该项目的理想选择。


垃圾填埋场的甲烷排放

城市固体废物(msw)垃圾填埋场是美国与人类相关的第三大甲烷排放源,2017年约占这些排放量的14.1%。同时,垃圾填埋场的甲烷排放量代表了失去捕获机会并使用大量能源,当msw首先沉积在垃圾填埋场中时,它会产生好氧(含氧气)分解阶段,而产生的甲烷很少。然后,通常在不到一年的时间内,就建立了厌氧条件,产生甲烷的细菌开始分解废物并产生甲烷。

2009年10月,epa颁布了一项规则(40 cfr第98部分),该规则要求报告美国大型资源和供应商的温室气体(ghg)排放,旨在收集准确及时的排放数据,以为将来的政策决策提供依据。epa每年都会发布一份清单报告,以介绍美国政府对1990年以来美国与人类相关的温室气体排放和汇的估计值。清单中列出了废物部门以及其他部门的排放量。

垃圾填埋气的收集与处理

lfg可以逃逸到空中,=>这是什么意思?而无需捕获,转化和用作可再生能源。使用lfg有助于减少气味和与lfg排放有关的其他危害,并防止甲烷迁移到大气中并导致局部烟雾和全球气候变化。此外,lfg能源项目在社区内外创造了收入并创造了就业机会。

该图说明了lfg的收集和处理过程,以生产多种用途的甲烷。首先,通过埋在城市固体垃圾填埋场中的垂直和水平管道收集lfg。然后将lfg进行处理和使用。该图显示了lfg的潜在最终用途,包括工业/机构用途,发电,管道天然气和车辆燃料。

使用垃圾填埋气(lfg)产生能量并减少甲烷排放量会对当地社区和环境产生积极的影响。lfg利用项目在可持续社区规划中在公民,非营利组织,地方政府和行业之间建立了伙伴关系。lfg能源项目的收益非常可观,原因如下。

· 减少温室气体排放

· 通过抵消不可再生资源的使用来减少空气污染

· 创造健康和安全效益

· 造福社区和创造经济效益

· 降低环境保护成本

减少温室气体排放

城市固体废物(msw)垃圾填埋场是美国第三大人为产生的甲烷排放源,仅在2017年,它就向大气释放了约9280万吨二氧化碳(co 2)当量(mmtco 2 e)。因此,减少城市固体垃圾填埋场的甲烷排放量是在缓解全球气候变化方面取得近期有益影响的最佳方法之一。另外,甲烷作为臭氧前体也有助于对流层臭氧的保护。最后,许多减少甲烷排放的技术和实践还减少了挥发性有机化合物(voc),气味和其他本地空气污染物的相关排放。


结语

据金十数据统计2018年中国天然气产量1610亿立方米,进口量1217.4亿立方米,进口依存度高达43%,预测2019年中国的天然气需求将大幅飙升,资深行业高管预计涨幅将达到14%,而澳大利亚专家估计2022年中国天然气需求将超过4000亿立方米,以2018年进口液化天然气到岸均价2.19元/立方米算,中国天然气市场将达到8760亿元之多!
中国发改委第29号文件指出,鼓励类目录第五项新能源第5-9条,全部为关于发展生物质能源和沼气天然气的收集,运输,储存和综合利用的。中国是一个多煤少油少气的国家,,所以如果该项目可以实施,除了解决了垃圾分类后的处理问题,提高效率和简化处理方式,还可以从本来的废弃物中取得清洁能源缓解压力,还能创造经济效益。

北京市环卫集团副总经理何亮说,填埋气的主要成分是甲烷,排放到空气中既污染了环境,又浪费了宝贵的资源。为了充分回收利用填埋气的能量,替代汽油等传统的石化能源,实现垃圾循环利用,北京市环卫集团环境研究发展有限公司承接了北京市科委组织的重大科技专项“填埋气高效收集及制清洁燃料关键技术与示范工程应用”。垃圾资源化处理是垃圾处理的方向,以垃圾填埋气为原料制取清洁燃料是国内填埋气资源化利用的新举措,具有环保和节能的双重效应。采用自主研发的新型高效填埋气收集工艺,大大提高了填埋气的收集效率。硕大的垃圾山并不是密封的,怎么才能有效收集填埋气呢?

研究团队决定先将一排排一列列的横管竖管,按高度层层插入堆体中,将管尾端连入负压装置,强制将填埋气“吸”入厌氧集气罐。试验发现平均每小时产气达到了1000立方米,效果很好。

二是采取一整套完整的以垃圾填埋气为原料制取清洁燃料的技术路线,建成了填埋气年处理规模560万标方的示范工程。收集来的填埋气再要进行脱硫、脱氧、pc (psa )一级脱碳单元、干燥、深脱水纯化等工序。

这样可以将填埋气里的甲烷和二氧化碳转化为清洁能源,既可以显著降低填埋场的臭味、减少温室效应,也可以贡献液化天然气、甲醇等,实现真正意义上的变废为宝。

  何亮介绍,按照规划,北京将大规模推广使用液化天然气的环卫作业车辆,到2016年,北京市的2500辆环卫车辆全部使用由垃圾提取的清洁能源燃料,达到“环卫车使用环卫气”的目标,可能的情况下向出租车、公交车等领域扩展。北京还将通过产学研用界相结合的创新模式,与国内外知名汽车厂商、北京环卫集团所属的环卫装备制造业等联合开发沼气环卫车,降低垃圾填埋气制清洁燃料的技术门槛和运行成本。


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