目前(qian)，國際(ji)通行(xing)的溫(wen)室(shi)氣體核(he)算(suan)方法有IPCC指南及算法、清(qing)潔(jie)發展機(ji)制（Clean Development Mechanism，CDM）方(fang)法、物料(liao)衡算法和(he)全生命周期評價(jia)法（Life Cycle Assessment，LCA）等。我國城市生活垃圾具有可快速降解成分高、水分高和熱值低等特征，且溫室氣體排放核算過程存在邊界不清晰、相關數據庫和參數不完善等問題。因此，我國城市生活垃圾處理行業溫室氣體核算方法亟待進一步調查研究和討論。

2006年，聯合(he)國(guo)政府(fu)間氣(qi)候變化委員會(hui)（IPCC）發(fa)布了《IPCC 2006年國(guo)家(jia)溫(wen)室氣(qi)體清單(dan)指南》（簡稱“IPCC 2006”），其中第2章(zhang)第5卷《廢物(wu)產生(sheng)、成分和管理數(shu)據(ju)》提出(chu)了固體廢物(wu)處(chu)置、生(sheng)物(wu)處(chu)理以及焚化和露天焚燒等(deng)處(chu)理方(fang)式的(de)排放(fang)因子計算方(fang)法，也是目前(qian)國(guo)際上被(bei)廣泛(fan)使用的(de)溫(wen)室氣(qi)體（CO₂、CH₄、N₂O）核算方法。

指南中具體(ti)列(lie)出了處(chu)理過(guo)程中溫(wen)(wen)室(shi)氣體(ti)的(de)計算(suan)模型(xing)(xing)和不同(tong)地區或國(guo)家(jia)的(de)缺省參數(shu)(shu)，可以通過(guo)在(zai)模型(xing)(xing)中帶入固體(ti)廢(fei)物的(de)基本參數(shu)(shu)得出相應溫(wen)(wen)室(shi)氣體(ti)排(pai)放量。該方法對數(shu)(shu)據的(de)要求較(jiao)低，可廣泛適(shi)用于填埋、焚(fen)燒、生物處(chu)理等(deng)處(chu)理過(guo)程。但由于核算(suan)范(fan)圍為區域和國(guo)家(jia)的(de)溫(wen)(wen)室(shi)氣體(ti)直接排(pai)放，未能在(zai)第5卷中考慮設施運營過(guo)程中外購電(dian)力、化石燃料使用等(deng)產生的(de)排(pai)放、廢(fei)水(shui)處(chu)理等(deng)產生的(de)排(pai)放，以及發電(dian)替代電(dian)網(wang)供(gong)電(dian)產生的(de)減排(pai)，因此使用IPCC 2006提供(gong)的(de)缺省值獨(du)立計算(suan)城(cheng)市(shi)生活垃(la)圾處(chu)理行業溫(wen)(wen)室(shi)氣體(ti)排(pai)放量存在(zai)一定的(de)局限(xian)性。

2019年5月12日，IPCC通過了《IPCC 2006年國家溫室氣體清單2019修訂版》（簡稱“IPCC 2019”），進一步改進了溫室氣體排放量的估算方法。方法中補充考慮了不同固體廢物成分的可降解有機碳值（Degradable Organic Carbon，DOC）。此外，在填埋場溫室氣體排放量的計算過程中，補充考慮了垃圾填埋場CH₄排放的一階衰減方法（First Order Decay，FOD），并提供了相應的排放因子。相比IPCC 2006，IPCC 2019可以更加精確地計算填埋場溫室氣體排放量。但(dan)是由于我(wo)國經濟發(fa)展的地(di)域性差異以及(ji)各(ge)地(di)垃圾性質(zhi)差異等(deng)原因，IPCC 2019仍無法準(zhun)確估算我(wo)國的碳排放水(shui)平。

清潔發展機(ji)制是《京都議(yi)定書》中引入的(de)(de)(de)(de)靈活(huo)履(lv)約機(ji)制之(zhi)一。CDM方(fang)法(fa)(fa)是為(wei)(wei)確保CDM項目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)效(xiao)益(yi)，確保CDM項目(mu)(mu)能帶(dai)來長期的(de)(de)(de)(de)、實際可測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)、額外的(de)(de)(de)(de)溫室氣體減(jian)排量(liang)(liang)，建立(li)的(de)(de)(de)(de)一套有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)、透明的(de)(de)(de)(de)和可操(cao)作的(de)(de)(de)(de)項目(mu)(mu)減(jian)排量(liang)(liang)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)(fa)。廢棄物處置屬于(yu)CDM項目(mu)(mu)中重要的(de)(de)(de)(de)一類，因此也建立(li)了一批針對垃圾(ji)處理減(jian)排量(liang)(liang)核(he)算(suan)的(de)(de)(de)(de)CDM方(fang)法(fa)(fa)，主(zhu)要通(tong)過基準排放(fang)量(liang)(liang)去除項目(mu)(mu)排放(fang)和泄露排放(fang)即(ji)為(wei)(wei)減(jian)排量(liang)(liang)，其主(zhu)要計(ji)算(suan)公式見式（1）：

式中：ER_y為y年研究項目的碳減排量（tCO₂eq）；BE_y為y年基準線碳排放量（tCO₂eq）；PE_y為y年研究項目的碳排放量（tCO₂eq）；L_y為y年研究項目的碳泄露排放量（tCO₂eq）。

此方法同樣適用于固體廢物的填埋、焚燒和生物處理等過程中溫室氣體減排量的計算。但由于其重點在于基準情況和實際情況下的減排量，以對比為主。因此只能為城市生活垃圾處理行業溫室氣體減排量核算提供指導，并不能客觀核算和評價處理設施在核算周期內的溫室氣體排放量。此外，CDM方法也需要用缺省值代替缺少的地區數據，在實際應用過程中仍存在計算精度的問題。

物料(liao)衡(heng)算法根(gen)據進入(ru)和離開系統的物質(zhi)量(liang)守恒(heng)這一規律，計算指(zhi)定(ding)邊(bian)界(jie)范(fan)圍內的溫室氣體排(pai)放量(liang)，可以用以下(xia)公式表示：

式中：ΣG_in為系統中投入物料總質量（t）；ΣG_pro為系統中所得產品的總質量（t）；ΣG_out為系統中物料和產品的流失量總質量（t）。

相較于IPCC方法和CDM方法，物料衡算法需要提供固體廢物元素組成、設施運行等實際數據，目前已有的計算工具也需要使用者輸入特定模型和參數，因此計算工作量(liang)較(jiao)大，但(dan)計算的精確度(du)相(xiang)對較(jiao)高。

全生命周(zhou)期評(ping)價（Life Cycle Assessment，LCA）指的是對某(mou)個工藝(yi)、某(mou)類(lei)產(chan)品或某(mou)種服務(wu)從(cong)源頭(tou)到末端的全方位評(ping)價。放到固體廢(fei)物處(chu)理(li)行業，需(xu)要在(zai)劃(hua)分(fen)系(xi)統邊界后，對固體廢(fei)物從(cong)收集(ji)、轉運、處(chu)理(li)、處(chu)置、資(zi)源化(hua)等過程(cheng)中產(chan)生的溫室(shi)氣體排放量進行量化(hua)和(he)核算(suan)(suan)，計(ji)算(suan)(suan)公式如(ru)下(xia)：

式中：C為全生命周期碳排放的總量；C_i為全生命周期中各個階段溫室氣體排放量。

通過(guo)全(quan)(quan)生命周期評價，可以(yi)精(jing)確(que)地分析(xi)固體廢物從收集到最(zui)終處置(zhi)之間的(de)所有直接和間接碳排放及其環境影(ying)響，并且可以(yi)全(quan)(quan)方位地針對不同范圍制定對應的(de)碳減排方案。因此(ci)，筆(bi)者將基于全(quan)生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)期的(de)視角對城市(shi)生(sheng)(sheng)活垃圾碳減排(pai)的(de)路徑進行調研，綜合(he)分析采用不(bu)同處(chu)理處(chu)置方式的(de)碳減排(pai)效能。

城市生(sheng)活(huo)垃(la)圾產生(sheng)量的不斷增加和原(yuan)生(sheng)生(sheng)活(huo)垃(la)圾“零填(tian)埋”目(mu)標都表明(ming)固體(ti)(ti)廢(fei)物行業(ye)存在較(jiao)大溫(wen)(wen)室氣(qi)體(ti)(ti)減(jian)排空間。當煤炭、鋼鐵、水泥(ni)等重點行業(ye)碳(tan)排放(fang)明(ming)顯削(xue)減(jian)后，固體(ti)(ti)廢(fei)物行業(ye)的溫(wen)(wen)室氣(qi)體(ti)(ti)排放(fang)比例將顯著增加，控制這部分碳(tan)排放(fang)將會(hui)成為(wei)“碳(tan)中和”不可忽(hu)視的部分。

垃圾中的(de)化學成分(fen)與溫(wen)室(shi)氣體排放量(liang)息(xi)息(xi)相關，推行垃圾分(fen)類制度將(jiang)對城市生活垃圾處理過程的(de)溫(wen)室(shi)氣體排放帶來(lai)較大影響。陳紀(ji)宏等用生命周期(qi)評價方(fang)法（即LCA法），分(fen)別(bie)設置“收集+填埋(mai)”和(he)“分(fen)類收集+厭氧發酵+垃圾(ji)焚燒”兩種系統核算邊界對青島市垃圾分類前后，不同生活垃圾處理方式的溫室氣體排放情況進行了研究，得到垃圾分類可以有效降低后續處理處置過程帶來的溫室氣體排放。研究得到每提高10%的可回收物回收效率，相比垃圾全填埋模式將降低26.6%的凈碳排放（16.5 kgCO₂eq/t）。

劉(liu)軼男以深(shen)圳市生活垃圾處理現狀對垃圾分類的(de)積極影響提出展望，指(zhi)出通(tong)過垃圾分類可有效減少(shao)填埋量、減少(shao)轉(zhuan)運成本和有毒物質的(de)泄露(lu)風(feng)險(xian)。

因此，隨著垃圾分類的不斷推進，通過有效分離廚余垃圾、回收利用金屬、綜合利用可回收物和大件垃圾，將有效降低城市生活垃圾處理過程的溫室氣體排放。

因(yin)此，本研究將基于(yu)LCA法，針對分類后的(de)垃圾(ji)從優化創(chuang)新焚燒(shao)技(ji)術、高效利用填埋(mai)氣、厭(yan)氧消化廚余(yu)垃圾(ji)、回收利用可回收物和構(gou)建生(sheng)活垃圾(ji)處理產(chan)業園區等方(fang)面(mian)，分別提出城市(shi)生(sheng)活垃圾(ji)碳減排的(de)具體路(lu)徑(jing)。然而，為(wei)了實現更大(da)的(de)碳減排效益(yi)，這些路(lu)徑(jing)需要在技(ji)術、經濟、政策和社(she)會層(ceng)面(mian)上進(jin)行綜合(he)考慮和協同推進(jin)。

近年來，焚燒(shao)(shao)(shao)處理(li)(li)逐漸成為(wei)我(wo)國(guo)生(sheng)活垃圾處理(li)(li)的(de)主流技術，高(gao)(gao)效分(fen)離廚余垃圾、提(ti)高(gao)(gao)焚燒(shao)(shao)(shao)發電效率、回收利(li)(li)用焚燒(shao)(shao)(shao)余熱和綜合利(li)(li)用爐(lu)渣(zha)灰分(fen)等方(fang)式都可(ke)以在(zai)一(yi)定程度上減(jian)少垃圾焚燒(shao)(shao)(shao)過程的(de)溫室氣(qi)體總排放。楊娜等發現我(wo)國(guo)食品(pin)廢物(wu)在(zai)生(sheng)活垃圾中的(de)占(zhan)比較高(gao)(gao)，而(er)紙類、紡織物(wu)等組分(fen)含量較低(di)，這極大地降低(di)了(le)垃圾焚燒(shao)(shao)(shao)的(de)發電效率。

此外，楊衛華等利用LCA對垃圾焚燒發電過程中的碳減排進行計算，將焚燒發電過程產生的碳排放考慮在內，得到1t垃圾采用焚燒發電方式的碳減排量約為1.8   tCO₂eq。Anshassi等通過LCA法核算了全球不同經濟水平、垃圾組成和能源結構的地區分別采用焚燒或填埋處理垃圾產生的碳排放量。研究表明，回收利用焚燒余熱相較回收利用填埋氣有更高的碳減排潛力（約提高6%~20%），焚燒熱能的回收率高達80%。

目前在日本、新加坡、歐洲等地區垃圾焚燒余熱已在公共場所供熱和城市集中供暖領域有較成熟的應用。張偉捷等基于垃圾焚燒熱電聯產工藝，對利用城市生活垃圾焚燒熱能為我國北方縣城進行集中供暖的可行性進行分析，得出通過熱電聯產供暖可以達到較高供暖滿足率，減少縣城冬季燃煤2.1×10⁴~7.5×10⁴t。安宏宇研究發現垃圾焚燒產生的爐渣和灰分，經綜合處理后可作為建筑材料供市容環衛行業應用，既提高了固體廢物的利用率，也達到了碳減排的目的。

雙碳背景下，對生活垃圾焚燒處理提出了更高的要求。垃圾焚燒行業在優化焚燒工藝設施如研發高參數大型爐排、提高電廠熱能利用和發電效率、綜合利用焚燒爐渣、解決焚燒過程中“三廢”問題等方面，面臨著新的機遇和挑戰。

我國約有1.2×10⁸t城市生活垃圾（約占80%）采用衛生填埋方式進行處置。填埋處理主要分為4類，即無覆蓋露天填埋、無填埋氣收集的衛生填埋、有填埋氣收集和火炬系統的衛生填埋以及有填埋氣收集利用的填埋場。填埋場中有機物通過微生物降解和反應后會生成填埋氣，其主要成分是CH₄和CO₂，而CH₄所產生的溫室效應是CO₂的20倍以上。因此(ci)，回收利用填(tian)埋氣既能防止填(tian)埋氣對周邊環境產生(sheng)污染，又能通(tong)過(guo)降低(di)化石燃料的(de)消耗量(liang)減少(shao)溫室(shi)氣體(ti)的(de)排(pai)放(fang)。

Yang等運用LCA方法對垃圾填埋各階段進行碳核算，其核算生命周期流程包括垃圾的收集和運輸、填埋場管理、滲濾液處理、直接溫室氣體排放和能源回用，得到回收利用填埋氣將產生約234 kgCO₂eq/t的碳減排量。

回收利用填埋氣所帶來的溫室氣體減排效益受到填埋垃圾的性質、填埋氣收集效率、填埋氣利用設施效能以及填埋場覆蓋層效能等因素的影響。我國填埋垃圾中的廚余垃圾含量（占濕質量50%以上）遠高于發達國家，且水分含量較高（45%~60%），具有產氣快、易泄露的特點。目前，我國垃圾填埋場仍存在47%的無組織泄漏，因此研發高效率集氣設施和提純技術，是適應我國國情的有效碳減排路徑。

當前的研(yan)究(jiu)顯(xian)示，橫向集(ji)氣井具有(you)最(zui)高的填(tian)埋氣收(shou)集(ji)效(xiao)率（接近90%），而膜下收(shou)集(ji)則由于其高密閉性可有(you)效(xiao)提高收(shou)集(ji)效(xiao)率而在未來有(you)較大的發展潛力。

此外，提純處理填埋氣能夠大幅提高填埋氣的燃料利用價值，Brigag?o等基于LCA方法，針對填埋氣收集發電過程進行模擬計算，得到利用碳捕獲與封存技術（Carbon Capture and Storage，CCS）和CO₂捕捉與利用技術（Carbon Dioxide Capture and Utilization，CCU）提純填埋氣可產生碳減排潛力。填埋場覆蓋層是攔截CH₄無組織排放的有效措施，實驗室中通過馴化甲烷氧化菌（Methane Oxidation Bacteria，MOB）可將覆蓋層的效能提高至85.2%~90.6%。

未來，通過學習發達(da)國家(jia)填(tian)埋(mai)(mai)氣收集(ji)利用先進(jin)技術，持續優化填(tian)埋(mai)(mai)場覆蓋層效能，創新高(gao)效收集(ji)、提純填(tian)埋(mai)(mai)氣等(deng)技術，將為城市生活(huo)垃圾填(tian)埋(mai)(mai)過程帶來較大的碳減(jian)排效益(yi)和經濟效益(yi)。同時，需要政府、企業和(he)社會共(gong)同努力，加強技術(shu)創新(xin)和(he)推(tui)廣應(ying)用(yong)，以推(tui)動填埋氣(qi)回收利用(yong)領域的發展(zhan)，為可持續(xu)發展(zhan)作出貢獻。

廚(chu)余垃(la)(la)圾是城(cheng)(cheng)市(shi)生(sheng)活垃(la)(la)圾的(de)(de)重要(yao)(yao)組成(cheng)(cheng)部(bu)分，通過垃(la)(la)圾分類(lei)有(you)效收集廚(chu)余垃(la)(la)圾進(jin)行厭(yan)氧(yang)消化進(jin)而(er)高效資(zi)源化是邁向“無廢城(cheng)(cheng)市(shi)”的(de)(de)重要(yao)(yao)一步。廚(chu)余垃(la)(la)圾厭(yan)氧(yang)消化處理(li)技(ji)術目前(qian)已(yi)經(jing)在許(xu)多國家得(de)到(dao)成(cheng)(cheng)功應(ying)用，并已(yi)成(cheng)(cheng)為城(cheng)(cheng)市(shi)垃(la)(la)圾處理(li)的(de)(de)重要(yao)(yao)手段之一。在美(mei)國、英國、瑞典(dian)等國家，政府(fu)已(yi)經(jing)制定(ding)了相關政策(ce)，對廚(chu)余垃(la)(la)圾的(de)(de)厭(yan)氧(yang)消化處理(li)予以支持和鼓勵。預計在未來幾年(nian)，厭(yan)氧(yang)消化處理(li)技(ji)術將得(de)到(dao)進(jin)一步發展和推(tui)廣，成(cheng)(cheng)為城(cheng)(cheng)市(shi)垃(la)(la)圾處理(li)行業的(de)(de)重要(yao)(yao)組成(cheng)(cheng)部(bu)分。

2022年，我國廚余垃圾產生量約為1.25×10⁸t，具有含水量高、有機物含量高等特性。我國廚余垃圾的處理方式包括填埋、焚燒、厭氧消化和堆肥等，目前城市廚余垃圾的資源化利用率不足10%。厭氧消化工藝可以在厭氧菌的作用下將廚余垃圾中的有機質轉化為甲烷，從而實現資源化利用，且該過程二次污染小，可以同時實現減量化、資源化和無害化目標。

采用厭氧消化處理廚余垃圾的甲烷產量約占沼氣的60%。Smith等通過實驗檢測得出，與不處置的廚余垃圾相比，進行厭氧消化將帶來27%的碳減排量。Yue等采用LCA與區間線性規劃模型相結合的方法分別計算了我國珠江三角洲地區廚余垃圾在填埋、焚燒、厭氧消化和堆肥處理方法下的碳減排潛力，其中厭氧消化廚余垃圾的碳排放量（95.77 kgCO₂eq/t）低于其他3種處理方法。Ezz等研究指出利用水力空化預處理和秸稈聯合消化等方式可以將厭氧消化的甲烷產氣量提高約1倍。

但是，目前的厭氧消化工藝仍存在沼渣處理和高濃度氨氮沼液的問題亟待解決。因此，探索廚余垃圾協同處理技術，如與好氧堆肥或熱堿后處理等工藝協同、研究沼渣處理方式等，是提升廚余垃圾資源化利用率的突破點。

建設(she)生(sheng)活(huo)(huo)垃圾(ji)處理產業園區是綜合利(li)用(yong)和高效處理生(sheng)活(huo)(huo)垃圾(ji)的(de)一種重(zhong)要舉措。通過(guo)將垃圾(ji)處理設(she)施集中布局在一個區域內，可以實(shi)現資源(yuan)的(de)協同(tong)利(li)用(yong)、能(neng)源(yuan)回收(shou)和環(huan)境(jing)保護的(de)目標，是實(shi)現“零(ling)碳(tan)”“負碳(tan)”目標的(de)最終途徑，具(ju)有(you)巨大的(de)碳(tan)減排潛力。生(sheng)活(huo)(huo)垃圾(ji)處理產業園區強調通過(guo)物質(zhi)和能(neng)量的(de)循環(huan)和梯級利(li)用(yong)，形(xing)成垃圾(ji)和資源(yuan)的(de)閉環(huan)循環(huan)流動(dong)鏈條。

Munir等對生活垃圾處理產業園區進行碳排放夾點分析（Carbon Emission Pinch Analysis，CEPA），得到園區內碳減排率可達276.6 tCO₂eq/h。日本、美國、法國等國家都有許多生活垃圾處理產業園區的先進案例，近年來中國在香港、廣東、上海等地區也進行了一系列的嘗試與探索并積累了一定的經驗。

生活垃(la)圾處(chu)(chu)理(li)(li)產業園區大(da)多以垃(la)圾焚燒廠或填埋場為(wei)主(zhu)，將分類后的生活垃(la)圾、建筑(zhu)垃(la)圾送往園區內不同處(chu)(chu)理(li)(li)設(she)施進行(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)置(zhi)。此外，大多數園區會利用(yong)垃(la)圾焚燒發(fa)電作(zuo)為(wei)園區甚至(zhi)周邊區域的電力供應中心，利用(yong)焚燒產生的余熱為(wei)污泥干(gan)化和廚(chu)余垃(la)圾厭氧發(fa)酵供能。園區內廚(chu)余垃(la)圾厭氧發(fa)酵產生的沼氣(qi)和填(tian)埋(mai)場收集提純的填(tian)埋(mai)氣(qi)將進入(ru)焚燒廠進行輔助發(fa)電，同時(shi)配套(tao)一系列如生物(wu)柴油廠、堆(dui)肥廠等(deng)資源化企業對外輸出再生資源。

但是，我國生活(huo)垃(la)圾(ji)處理(li)產業園區的發展仍(reng)面臨以(yi)下難題：

①園區內存(cun)在多個排污(wu)和(he)治(zhi)理主體，排污(wu)責任難(nan)厘清(qing)；

②相關國家(jia)標(biao)準不完善，政府管理監管難(nan)運(yun)行(xing)；

③保證全產業閉(bi)環(huan)管理的(de)生活垃圾供應(ying)鏈不穩定(ding)、資源循環(huan)利用(yong)技術瓶頸有待解決。

所以，如何進一步加強對園區的管理、提高園區自動化程度、形成產學研一體發展局面和統一相關溫室氣體排放核算標準，將成為未來生活垃圾處理產業園區實現雙碳管理的重點和難點。