文献阅读 | 中国固体废弃物节能减排潜力

题目

Energy conservation and carbon reduction potential for solid waste in China

作者

Minxi Wang, Zhi Li, Lu Chen, Ping Liu, Rui Zhang, Wei Liu, Yu Ma, Yajie Wang & Xin Li

期刊

Environmental Science and Pollution Research

时间

28 August 2020

一作

单位

College of Management Science, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, China

链接

https://doi.org/10.1007/s11356-020-10571-z

研究背景

我国经济快速发展，随之而来人口增长和城市化进程加快，使得固体废弃物的管理更加复杂。如果不及时处理，将威胁到人们的健康和生态环境。我国主要的废弃物处理方式是填埋，2003年填埋占比为60.16%，焚烧、未处理和其他处理分别占29.84%、8.21%和1.79%。我国废弃物回收率不到2%，远低于发达国家的平均回收率。

废弃物回收不仅节约能源，而且对环境的负面影响更低。自“十三五”规划以来，我国政府出台多项政策法规，以促进固体废弃物回收产业的发展。中国国家发展和改革委员会（NDRC）制定了城市基本废弃物的有效分类目标，即2020年前日常生活中固体废弃物回收率达到35%以上。居民生活废弃物分类的行为会显著提高固体废弃物回收率，当废弃物管理体系不成熟时，经济激励可以大幅促进废弃物分类，当体系相对成熟时，知识和技能发挥主导作用。此外，设施完备和政策刺激也可以直接促进居民废弃物分类，。

已有研究对我国可回收废弃物的现状开展调查和综述，2016年我国可回收废弃物为2.46亿吨，比上一年增长0.3%；部分研究聚焦于在城市层面的固体废弃物回收潜力，例如南京每年回收的可回收废弃物可达505万吨，相当于创造约788.6万美元的收入；到2030年，苏州可回收废弃物数量预计将达到73.9万吨。部分研究调查了固体废弃物回收的环境影响，天津市固体废弃物管理系统的运行，预计每年排放467.34吨二氧化碳，杭州如果维持现有的城市生活废弃物管理系统，预计实现23%的温室气体减排，上海市固体废弃物的节能减排潜力分别可达到6.6%和4.9%。

本研究基于生命周期分析方法，旨在评估可回收废弃物在节能和二氧化碳减排方面的效益。如图1所示，原始材料通过生产和制造环节成为产品，当产品使用寿命结束时可以回收利用，其中如钢铁、有色金属、塑料、纸张、玻璃等废弃物可以通过运输、分类和材料加工，成为二次材料，以代替原材料制成新产品。

图1. 固体废弃物中能源与碳的系统框架

研究发现

废弃物回收节约能源和减少二氧化碳排放

自2011年至2014年，废弃物回收所节约的能源从175.94百万吨标准煤增加到275.56百万吨标准煤，随后在2015年略微下降到270.68百万吨标准煤，2016年和2017年分别为284.15百万吨和294.19百万吨（图2）。2011 - 2017年期间，钢铁废弃物的节能贡献高达45%以上，其中2012年全国钢铁产量的下降可能导致钢铁废弃物回收的下降。2011年和2012年，塑料废弃物是节约能源的次贡献源，这是由于回收的数量多和隐含能量高。同时由于耗能不足，玻璃废弃物的贡献最小。

图2. 中国可回收废弃物的节能贡献占比（单位：Mtce）

图3展示了我国废弃物回收利用的CO₂减排总量，从2011年的3.29亿吨增加到2017年的6.145亿吨。与2012年相比，2013年CO₂减排量上升了52.8%，2015年CO₂减排略有下降，这是因为2015年钢铁废弃物的价格下跌。钢铁废弃物的回收显著减少了CO₂，大约为62%，其次是有色金属，为14%，玻璃废弃物对CO₂减排的贡献最小，不到1%。

图3. 中国可回收废弃物的二氧化碳减排贡献占比（单位：Mt）

废弃物回收的潜力

我国废弃物回收系统仍处于发展阶段，需要在以下方面加以改进，以建立一个健全的系统。钢铁和有色金属废弃物回收率最高，其余废弃物回收率较低，这表明我国需要提高其回收率，并开展情景分析，以估计废弃物回收在能源节约和二氧化碳减排方面的潜力。2015年、2016年和2017年可回收废弃物总量分别增长93.4%、92.3%和90.1%；2015年、2016年和2017年节能潜力分别达到95.15%、94.32%和87.60%；二氧化碳减排潜力分别增长55.98%、55.45%和51.94%。

图4展示了不同废弃物的节能减排潜力。在节能方面，随着废弃物回收效率的提高，塑料废弃物的贡献最大，高达40%以上，其次是钢铁废弃物，为31.4%，玻璃废料的贡献最小。在CO₂减排方面，钢铁废弃物是主要贡献者，且贡献率持续上升，2017年已经达到59.3%；塑料废弃物的贡献率位居第二，在2015年和2016年达到16.1%。然而，由于回收废弃物数量的下降，塑料废弃物的比例在2017年下降到13.2%。

图4. 不同废弃物在节约能源(a)和减少二氧化碳排放(b)方面的潜力

研究结论

作为一个经济快速发展的国家，我国的高能耗和高温室气体排放问题备受关注。由于可以减少二氧化碳和其他污染气体的排放，废弃物回收是比填埋和焚烧更有效更清洁的处理方法，可回收的废弃物进一步由工厂处理，可使得材料重复使用。本研究调查了近年来我国可回收废弃物的节能减排现状，并计算评估了提高回收率的节能减排潜力。

在我国现有回收体系下，2015年、2016年和2017年分别节约能源2.7亿吨、2.8亿吨和2.9亿吨，减少二氧化碳排放5.2亿吨、5.5亿吨和6.1亿吨。钢铁废弃物和有色金属废弃物是主要贡献源，玻璃废弃物的贡献最小。当提高废弃物回收率时，2015年和2017年的节能减排潜力分别是现有回收系统的1.92倍和1.54倍，其中塑料废弃物成为最重要的节能贡献源，钢铁废弃物仍是碳减排的主要贡献源因素。

编辑：张思露

排版：张思露 吴凯

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