环境保护科学技术奖一等奖 | 我国生活垃圾填埋场减污降碳协同控制关键技术及应用

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我国生活垃圾填埋场减污降碳协同控制关键技术及应用

获

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主要完成人

张后虎、席北斗、何品晶、马占云、王晓君、蔡祖聪、高庆先、陈少华、邵立明、吕 凡、章 骅、刘景龙、党秋玲、刘 军、刁兴兴

主要完成单位

中国环境科学研究院、生态环境部南京环境科学研究所、同济大学、中国科学院城市环境研究所、南京师范大学、南京万德斯环保科技股份有限公司、深圳市利赛实业发展有限公司

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介

成果属于环境保护领域，围绕国家减污降碳重大科技需求，依托863高技术研究发展计划、国家自然科学基金等项目（课题）等23项课题，从垃圾填埋过程中渗滤液和温室气体减污降碳协同的系统性、整体性、全过程出发，针对填埋场甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）驱动机制与排放规律表征与定量评估、覆盖层氧化削减、排放清单与减排潜能估算，协同防治技术与应用等四个方面开展技术攻关，系统解决了填埋场温室气体排放规律不清、碳氮转化驱动机制不明、排放清单更新与减排潜能评估不完善、水气协同减污降碳推广不足等关键技术空白问题。

1. 率先系统表征了我国生活垃圾填埋场CH4和N2O排放的时空变化特征，首次证实了覆土层中CH4厌氧氧化过程，区分了覆土层硝化过程对CH4耦合氧化的减排贡献，明确了渗滤液N2O释放规律及驱动机理，系统填补了该领域的研究空白。2. 阐明了填埋场内垃圾堆体CH4和N2O生成的阶段性驱动因子，揭示了渗滤液回灌循环和土质覆土层灌溉条件下填埋场CH4生成驱动和氧化削减的规律，科学指导了适合我国国情的生物覆盖氧化层和生物反应器填埋技术及其管理措施。3. 修订了IPCC温室气体清单指南（2019年精细化指南）的“中国参数”，更为精准地向国际组织提供了我国填埋场温室气体排放总量和减排潜能，指导31个省市省级温室气体清单编制，实施综合减排措施可保障2030年我国垃圾填埋场CH4减排30%以上。4.开发了填埋场CH4提纯利用及发电降碳、渗滤液高级氧化组合强化生化和生物反应器填埋等降污技术，已工程应用70余项；对比传统填埋技术，温室气体排放总量可减少60~70%，渗滤液中CODCr和氨氮分别降低30~35%和60~70%，近四年（2018~2021年）累计经济效益直接2.87亿元，CO2减排量达50万吨/年。成果已发表论文92篇，其中SCI论文47篇，他引1757次，完成著作5部，起草国家标准2项；培养硕士博士26人，1人获上海市研究生优秀成果（学位论文）（2011年）；授权发明和实用新型专利96项，国际发明1项，软件著作权4项；核心成员获日内瓦（2018）、纽伦堡（2019）国际发明展金奖等。

图1 垃圾填埋操作全过程及全系统分析

供稿：大气所、综合部

编辑：大脸猫、程程

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