专栏名称: Carbon Research
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Carbon Research | 垃圾焚烧碳排放核算方法的改进与烟气C-14测试验证

Carbon Research  · 公众号  ·  · 2024-11-25 12:00

正文


摘要

本研究通过分析掺烧垃圾的比例和炉渣产率来调整焚烧垃圾的物理组成,并使用 14 C 测试确定焚烧垃圾各组分的化石碳含量,开发了一种改进方法来计算7个城市生活垃圾焚烧厂的直接碳排放量。改进方法的计算结果表明,垃圾焚烧直接碳排放量为222~610 kg CO₂ -eq/t,与不调整焚烧垃圾组成的传统方法相比,减少了3.4~221 kg CO₂ -eq/t。为验证改进方法的有效性,使用 14 C 测试方法确定了焚烧烟气净化前后的化石碳含量,并通过烟气量计算确定了净化前后烟气排放的化石源 CO₂ 分别为 249~446和233~405 kg CO₂ -eq/t。由于改进方法对实际垃圾组成的估计更为准确,得到的直接排放量与烟气 14 C 测试结果也更为接近。本研究进一步将该方法与垃圾焚烧过程的全生命周期分析相结合,得到垃圾焚烧总碳排放量范围为-33.2~483 kg CO₂ -eq/t。研究结果为准确计算垃圾焚烧碳排放提供了新的方法

图文摘要


亮点
  • 使用掺烧垃圾和炉渣产率来调整焚烧垃圾物理组成。

  • 通过 14 C 测试确定了焚烧垃圾和烟气的化石碳含量。

  • 与传统方法相比,改进方法直接碳排放计算结果减少了3.4 221 kg CO₂ -eq/t。

  • 结合改进方法计算确定,垃圾焚烧的全生命周期碳排放量为-33.2~483 kg CO₂ - eq /t。


要点图例

图1 烟气采样的现场设置示意图


图2 城市固体废物的物理组成与化 石源 CO₂ 排放


图3 不同核算方法和各种文献报告中焚烧 垃圾 的物理组成 和化石 CO₂的 排放


图4


焚烧 垃圾 的总灰分含量与实际底灰产量



图5 化石 CO₂ 占总 CO₂ 的比例(%)和来自烟气的 化石 CO₂ 排放



图6 五种方法计算结果的分布


7 垃圾焚烧厂的总温室气体排放量


结论
  • 在垃圾焚烧碳排放中起主要作用的塑料、聚酯纺织品和混合纺织品的化石碳含量与IPCC缺省值存在显著偏差。
  • 改进方法的计算结果比传统方法更接近验证值,可进一步提高垃圾焚烧碳排放计算结果的准确性。
  • 由于化石源垃圾的含量较低,且当地的电力碳排放因子较高,一些焚烧厂目前能够实现净碳排放为负值。


作者简介
通讯作者
章骅,
同济大学环境科学与工程学院教授,博士生导师、硕士生导师,主要 研究方向包括固体废物热化学转化过程污染控制以及固体废物重金属和微量有机污染物源解析和迁移机制。

赞助基金项目:
国家重点研发计划(2020YFC1910100)
文章链接:
https://doi.org/10.1007/s44246-024-00162-9




Carbon Research 简介

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