IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第三工作组的报告 - 减缓气候变化

对减缓技术和做法、方案和潜力、成本和可持续性的描述和评估

现有的废弃物管理技术能够有效地减少该行业的温室气体排放—目前有一系列商业化的、成熟的、由低到高的技术、对环境有成效的策略,可用于减缓排放,并为改善公共卫生和安全、保护土壤、防止污染和供应当地能源带来共生效益。总之,这些技术能够直接减少温室气体排放量(通过回收和利用填埋场产生的甲烷,改进填埋场的做法,工程化的污水管理,利用厌氧发酵的沼气等),或能够避免产生大量的温室气体(通过人工控制的有机废弃物的堆肥、最先进的焚烧技术、扩大环卫涵盖面)。此外,通过保护原材料、提高能效和资源利用效率和避免使用化石燃料,废弃物最少化、回收和再利用具有间接减少温室气体排放的重要的和不断扩大的潜力。对发展中国家,在适当的技术层面采用对环境负责任的废弃物管理途径可促进可持续发展并提高公共卫生水平(一致性高,证据量充分)[10.4]。

由于废弃物管理的决策往往是在地方上作出的,未对温室气体减缓进行统一的量化,因此已低估了废弃物行业对全球温室气体减排的重要性(一致性高,证据量中等)[10.110.4]。灵活的策略和财政激励措施能够扩大废弃物管理方案的选择范围,以实现温室气体减缓目标—在综合废弃物管理的背景下,地方上的技术决策随许多竞争变量而变化,其中包括废弃物的量和特征、成本和融资问题、法规制约因素和基础设施需求(包括可用的土地面积和收集/运输方面的考虑)。生命周期评估(LCA)能够作为决策辅助工具(一致性高,证据量充分)[10.4]。

通过由垂竖井和/或横向采集装置组成的工程化气体提取和回收系统可以直接减少填埋场的甲烷排放。此外,填埋场产生的气体抵消了工业或商业流程中供热使用的化石燃料,它还可以用于现场发电或作为合成天然气燃料的原料。商业化的回收填埋场产生的甲烷从1975年就已全面开展,根据2003年科学文献记载的利用情况,1150电厂回收了105MtCO2当量/年。由于还有许多尚未利用的油气田火炬气体项目,因此总回收数可能将至少是该数字的两倍(一致性高,证据量中等)[10.110.4]。利用20世纪80年代初到2003年的历史资料得出的线性回归表明,填埋场甲烷利用的年增长率大约为5%。除了填埋场气体回收外,进一步发展和实施填埋场的“生物质覆盖”能够提供额外的低成本和减缓排放生物策略,因为通过填埋覆盖土壤中的甲烷好氧微生物氧化作用,也减少了填埋场的甲烷(和非甲烷挥发性有机化合物(NMVOC))的排放量(一致性高,证据量中等)[10.4]。

焚烧和工业化的从废弃物转化为能源的混合燃烧具有提供可再生能源的显著效益,并抵消全球600多个电厂的化石燃料,而与填埋相比,它仅产生很少量的温室气体排放。带有先进排放控制措施的热处理是一种成熟的技术,但比带有填埋场气体回收装置的可控填埋技术相比成本更高(一致性高,证据量中等)[10.4]。

可控制的生物过程也能够提供重要的温室气体排缓策略,最好使用源头分离的废弃物流。好氧堆肥垃圾处理能避免温室气体的产生,它是适合许多发达国家和发展中国家的一项策略,它既可以作为一个独立的过程也可以作为机械-生物过程的一部分。在许多发展中国家,尤其是中国和印度,小规模、技术水平低的厌氧发酵已推行了几十年。虽然技术水平较高的焚烧厂和堆肥厂已证明在一些发展中国家是不可持续的,但能够实施技术水平的堆肥或厌氧发酵流程,以提供可持续的废弃物管理方案(一致性高,证据量中等)[10.4]。

到2030年,以低于20美元/tCO2当量的成本减少废弃物填埋产生的甲烷排放的总经济减排潜力介于400和800MtCO2当量之间。其中,300-500MtCO2当量/年具有负成本(表TS.14)。从长远来看,如果能源价格持续上升,无论是在发达国家还是发展中国家,涉及能源和材料回收的废弃物管理策略都将发生更深刻的变化。热处理比填埋技术的单位成本高,但随着能源价格的上升也会变得更加可行。由于填埋场能持续几十年产生甲烷,热处理和生物流程在短期内作为互补以增加填埋场气体的回收(一致性高,证据量有限)[10.4]。

表TS.14:2030年不同成本类别的区域填埋场甲烷排放的经济减缓潜力,见注释[表10.5]。

地区 预估的2030年排放量(MtCO2当量) 小于100美元/tCO2当量时经济减缓总潜力 (MtCO2当量) 不同成本类别的 经济减缓潜力(MtCO2当量) (美元/tCO2当量) 
<0 0-20 20-50 50-100 
经合组织 360 100-200 100-120 20-100 0-7 
经济转型国家 180 100 30-60 20-80 1-10 
非经合组织 960 200-700 200-300 30-100 0-200 0-70 
全球 1500 400-1000 300-500 70-300 5-200 10-70 

注:

1. 污水减缓成本和潜力不详。

2. 对区域数字作了四舍五入,以反映估值的不确定性,也许加在一起不等于全球总值。

3. 没有考虑填埋场的碳固化。

4. 限制填埋处理措施的时间可影响2030年的年减缓潜力。上限假设未来的若干年中填埋处理被限制在占全球废弃物产生量的15%。下限则反映了实施减少填埋处理的更切合实际的时间。

关于污水,发展中国家卫生条件的改善可以带来减缓温室气体、改善公共卫生、保护水资源和减少未经处理向水和土壤排放等多重效益。历史上,发达国家的城市卫生的重点放在废水和污水集中处理厂,这对于人口密度低的农村地区则太昂贵,在人口密度高、发展迅速的周边地区也许不切合实际。现已证明,低成本的技术与社区的认可、参与和管理相结合能够成功地扩大卫生覆盖范围。在缺水的国家,污水也是一种二次水资源,水的再利用和回收可有助于许多发展中国家和发达国家正常供水。这些措施还鼓励那些养分负荷降低的和温室气体排放比例较低的小型污水处理厂。目前尚无全球或区域污水减缓成本和潜力的估值(一致性高,证据量有限)[10.4]。