城市生活垃圾处理设施的设计、运行与CDM适用性关系探讨

根据方法学ACM0001，开发填埋气体回收利用CDM项目必须满足如下适用条件：
(1)气体收集后燃烧；
(2)气体收集后产能（例如发电或供热）；
(3)气体收集后通过天然气管道供最终用户使用。
我国《清洁发展机制项目运行管理办法》提出：“在中国开展清洁发展机制项目的重点领域是以提高能源效率、开发利用新能源和可再生能源以及回收利用甲烷和煤层气为主。”强调回收利用，即填埋气体回收后必须作能源使用，例如供热或发电，而不能简单通过火炬燃烧后排放。
3.1.2减排量
目前，国内外填埋场CDM项目的实际运行情况和CER签发数量，与EB批准的项目设计文件(PDD)中的预估值相差较大，如表2所示。
表2减排量预估值与CER签发数量

从上表可知，梅州填埋场签发的CER量只占预测量的13%，南京天井洼填埋场占10%。究其原因，主要包括如下几点：
（1)模型不确定性和参数取值过高。生活垃圾填埋场产气量按照IPCC的一级降解模型计算。模型中参数取值影响计算结果。例如南京天井洼填埋场的每吨生活垃圾产气量(Lo)，采用美国国家环保局的推荐值2.56cf/1b，约160m3／吨垃圾。
在厦门填埋场实地进行的抽气试验结果表明，每吨垃圾产气量为60m3/吨垃圾。
(2)缺乏工程经验.我国多数填埋场气体通过简易气体导排井直接排放，缺乏高水平的气体收集系统的建设和管理经验。此外，填埋场本身作业不规范，以及对填埋气体发电设备的选择和日常运行维护管理缺乏经验，也是填埋气体回收利用工程的运行状况与预期相差较大的原因之一。
(3)监测过程和结果不满足CDM的要求。随着方法学的不断更新，EB提出的要求也日益严格。需要监测的数据和过程如下图所示。

图1填埋气体回收利用CDM项目监测要求
项目运行过程中未及时记录并保存数据，计量设备如电表、气体流量计等精度不满足要求，发电机故障等原因，也是签发的减排量与预测量不同的原因。
虽然对于京都议定书设定的目的而言，减排量是否准确预测并不是非常重要，因为所有的CDM项目必须按照制定的监测计划，进行事后监测，并要经过DOE核查和核证后，EB才签发项目产生的CER，监测是体现CDM项目运行效果的最重要一个因素。相反，准确预测项目产生的减排量却对填埋气体回收利用项目的财务分析至关重要。这类项目的减排量预测受多个因素影响，并且，由于目前国内缺乏项目运行管理经验，项目运行过程中出现的突发情况及采取的应对措施也将直接影响项目产生的减排量。
3.2生活垃圾焚烧CDM项目
3.2.1适用条件
关于生活垃圾焚烧的方法学于2007年5月才经EB正式批准，并作为AM0025的组成部分。AM0025改变废弃物处理方式而避免有机废弃物产生的温室气体排放，对生活垃圾焚烧项目规定了适用条件如下：
(1)垃圾在储坑内储存时间不得超过10天，并且储坑内不能是厌氧状态；
(2)有垃圾组成成分数据；
(3)焚烧余热发电和／或供热，发电上网和／或现场自用；
(4)焚烧灰渣中残余碳(residualcarbon)含量不得超过1%；
(5)不包括焚烧工业垃圾和医疗垃圾；
(6)循环流化床或炉排式焚烧炉。
除(2)项条件外，我国生活垃圾焚烧厂满足其他适用条件，在焚烧厂设计和运行过程中要进行设计和监测。EB要求焚烧后残渣中残余碳不得超过1%，目的是为确保垃圾尽可能完全燃烧。但我国采用热灼减率对生活垃圾焚烧效果进行评价。
《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001），规定焚烧炉渣热灼减率＜5％，没有对残余碳含量指标进行规定。
欧盟垃圾焚烧法令(Directive2000/76/EC)，规定焚烧炉渣的热灼减率<5%，或TOC<3%。有报告指出在现代化稳定运行的焚烧厂中，炉渣中TOC含量<1%（重量比）。
生活垃圾焚烧厂在运行过程中，除了按照环保要求实时或定期监测特定指标外，还必须对焚烧灰渣中的碳含量进行检测，以满足CDM要求，否则无法获得CER指标。
3.2.2减排量
生活垃圾焚烧产生的减排量等于基准线排放量减去项目排放量。
基准线排放量包括：
(1)垃圾焚烧，避免填埋产生的填埋气体；
(2)焚烧发电，从而替代的电网电量。
项目排放量包括：
(1)焚烧使用辅助燃料而产生的CO2排放；
(2)焚烧塑料类垃圾（即在自然界不会降解的垃圾成分）产生的CO2排放；
(3)焚烧垃圾产生的N2O和CH4；
AM0025适用于炉排式焚烧炉和流化床。但是，与炉排炉焚烧项目相比，我国流化床焚烧项目的温室气体减排量较少，开发成为CDM项目的价值不高，主要原因如下：
(1)与炉排式焚烧厂尤其进口炉排炉焚烧厂相比，国内流化床焚烧厂年处理能力较小。因而，基准线排放量较小。
(2)流化床焚烧厂常添加煤作为辅助材料，且添加量较大，而炉排炉焚烧厂以柴油或天然气作为辅助燃料。煤产生的CO2排放量较大，煤、柴油和天然气的CO2排放系数分别为94.6kg/GJ、74.lkg/GJ和56.1kg/GJ。