垃圾处理行业面临减排压力，垃圾填埋计算再度成为焦点

废弃物处理公司长期以来一直习惯于应对有关追踪和减少温室气体排放的法规，但日益增长的关注度可能会使这一领域在未来几年变得更加复杂。  

应对气候变化贡献的压力正开始来自新的源头。越来越多的客户和投资者坚持要求所有行业——包括废弃物处理行业——记录温室气体排放并缩小碳足迹。在相对较短的时间内，考虑一家公司可能如何加剧气候变化影响，已从投资者的边缘关切转变为主流议题。 

哈佛法学院环境与能源法律项目的专职律师哈娜·维兹卡拉表示：“这一话题变化之快、近几年来演进之迅速，一直令我印象深刻。” 

例如，今年1月，持有多家大型废弃物处理公司股份的投资集团贝莱德的负责人 致信 各首席执行官 ，敦促他们在2050年前将净排放量降至零。在许多情况下，这一目标比该行业最大企业所设定的 气候目标 更为激进。这一要求带有强制力，因为该公司已开始让企业为其与气候相关的选择承担责任。 

该金融集团的公告发布之际，正值美国总统乔·拜登就职后一周内。拜登领导的政府承诺在气候变化和减排措施方面采取更强有力的行动——包括对甲烷的关注。任何兑现这些承诺的行动都可能包括影响垃圾填埋场的措施。总体而言，这些设施 占美国人为甲烷排放量的17.3% ，根据美国环保署发布的最新排放数据，2019年这些设施是该气体的第三大来源。

即使倡导排放透明化和减排的人士尚未专门提及垃圾填埋场，这些设施仍是废物处理公司若要切实降低排放所必须最直接面对的。

2019年，垃圾填埋场的排放量是 废物管理公司能源相关和车辆相关排放总和 的七倍以上，这一比例 共和服务公司在同一年也呈现出相同情况。就整个行业而言，垃圾填埋场当年 产生了1.14亿公吨二氧化碳当量 的温室气体，依据美国环保署最新数据。

对于致力于报告排放量的垃圾填埋场运营商而言，该机构有一套充满计算方法和对埋藏废物堆处理方式的细致方法的流程。而这种复杂性仅仅涉及报告垃圾填埋场排放量。决定如何减排同样复杂。 

复杂的计算

垃圾填埋场会产生温室气体——而企业可能不得不报告这些气体——这一想法多年来已是公认的事实。当垃圾被堆积成山时，无氧环境支持了那些在此条件下繁盛的细菌。随着微生物分解废物，它们释放出二氧化碳和甲烷。后者，取决于你观察的时间范围， 作为全球变暖的因子，其效力是二氧化碳的84倍 ，在释放后的头20年内，或在一个世纪内其效力是二氧化碳的25倍。

一些垃圾填埋场排放的甲烷比其他填埋场多，这取决于设施的年龄、规模以及是否安装了气体收集系统。大约有1500个垃圾填埋场被美国环保署称为“大型排放设施”，它们需要每年向该机构报告其排放量 ，通过一个专门的联邦公式。参与此环保署项目的垃圾填埋场是联邦法律唯一要求使用这一给定公式进行排放计算的设施。 

在加利福尼亚州，一些设施可能还需要通过一个 由加州空气资源委员会开发的计算器 （CARB）报告排放量。否则，垃圾填埋场运营商也有一系列不同的公式可用于评估其场地产生的温室气体水平。

基本上，每个计算器“使用大致相同的方程，”北卡罗来纳州立大学土木、建筑与环境工程系研究科学家弗洛伦蒂诺·德拉克鲁兹说。“唯一的区别是：输入参数是什么？”

核心计算过程如下：垃圾填埋场运营商首先模拟其垃圾产生的甲烷量，然后减去实际未进入大气的气体量——这部分气体要么被公司收集利用，要么在穿过填埋场覆盖层时转化为二氧化碳。不同计算器的差异在于各自对垃圾（及填埋场）行为所做的假设不同。这些默认值在一定程度上解释了为什么最终甲烷排放值取决于所使用的计算器。 

最初的方法是政府间气候变化专门委员会（IPCC）的清单法。使用该方法的人可以为其设施提供具体、定制化的数据——企业或地方政府通常可以通过资助所需的数据收集调查来获得这些数据。虽然存在一定的数据收集要求，但如果运营商希望在规定要求之外使用任何定制信息，“这完全取决于你愿意支付多少费用，”英国雷丁大学可持续城市系统讲师尤金·莫哈雷布表示。 

例如，IPCC协议允许垃圾填埋场运营商估算其场地顶部渗出的甲烷中有多少转化为二氧化碳。甲烷排放越少越好，因此这是一个理想的转化过程，莫哈雷布说。

如果运营商没有基于证据的个人估算值，则需使用系统中的默认甲烷转化值。IPCC的默认转化率为10%。然而，多项研究表明，该转化率实际介于10% 至约37%之间。，具体取决于垃圾填埋场周围的湿度和其他环境条件，Mohareb还补充说，即使在某个特定地点，转化率也可能低于10%。 

其他计算器允许在公式的不同部分灵活输入数据。其中一种选择，即固体废弃物行业气候解决方案（SWICS）计算器，最早由几家废弃物公司和一组学术顾问于2007年提出。 

设计者将该方法作为以下工具的替代方案提出： CARB计算器 ，此后它 已被部分纳入EPA协议 ，一些垃圾填埋场被要求遵循该协议。对某些用户而言，SWICS反转了计算过程。其他计算器要求填埋场运营商首先模拟其垃圾释放多少气体。而SWICS则规定，如果设施配备了气体收集技术，运营商应从捕获的气体量入手，按照协议计算收集效率，进而得出其垃圾产生和排放的气体量。

SWICS还允许垃圾填埋场运营商在甲烷捕获技术的性能评估上，比其他可选计算器给予更高的认可。垃圾填埋场气体捕获系统总存在泄漏和不完善之处，一些核算方法假设设备只能捕获固定比例的甲烷，例如75%。而SWICS允许废弃物公司使用50%至99%之间的收集效率。 

SCS Engineers是一家环境工程与咨询公司，其高级副总裁帕特·沙利文表示，这种方法更准确地反映了具体的场地条件和当今的技术水平，同时也能让运营方展示改进成果。沙利文说：“完整的SWICS方法让你有能力展示改进。”他解释道，如果某个系统在收集气体方面表现不佳，其百分比就会很低，“但如果我做出了重大改进并加以证明，那么你就能展示出数值的提升。”

另一个高度可定制的计算器同样来自美国环保署：废物减排模型（WARM）。该程序允许用户针对其处理的废物类型进行具体设定——包括所收集的金属、塑料甚至肉类品种。相比之下，IPCC计算器被认为较为灵活，因为它提供了八种废物类别，运营商可据此定义其填埋场输入，每种类别都有各自指定的排放率。 

然而，据美国环保署称，WARM并不应用于计算特定填埋场产生的排放量。尽管废物类型具有灵活性，WARM在气体收集效率和甲烷转化率方面仍只提供相对固定的数值。相反，WARM将回收、堆肥及其他废物管理实践纳入考量，使用户能够全面了解自身产生温室气体或防止温室气体的各种途径。 

“这是一个很棒的规划工具，我在英国或更广泛的欧洲地区还没有见过能与之媲美的工具，”莫哈雷布表示。 

一旦公司计算出其垃圾填埋场或其他运营产生的温室气体，最终报告可能会单独设立一个“生物源排放”类别。文件中的这一独立标注包括来自木材、纸张、食物及其他有机物质的二氧化碳。 

科学家普遍认为，这些物品产生的二氧化碳不会导致气候变化。De la Cruz表示，当植物生长并储存二氧化碳，随后人类废弃物将这些来源的气体释放回大气中时，循环中的该分子总量并没有增加。“这本质上是在归还原本就存在的东西。” 

由于温室气体清单反映的是设施对气候变化的贡献，大多数大型垃圾填埋公司不将生物源二氧化碳计入其官方统计，而是将这些数值放在单独的条目中。 

一些研究人员现在正在 反驳这一观点 ，即生物源碳不会带来后果。研究人员认为，由于这些气体通常以集中爆发的形式进入大气，它们可能会在大气中存留多年，之后植物才能将其从空气中移除，从而使这种温室气体加剧全球变暖。 

尽管这些复杂的排放计算器耗费了大量时间和精力，研究团队也在开发能够完全消除基于模型估算的工具。几年前，美国国家航空航天局的一个研究团队利用搭载甲烷探测技术的无人机和卫星，读取了加州温室气体的来源位置以及每个排放源的排放量。这项于2019年发布的调查发现， 55个“超级排放源”产生了该州三分之一的甲烷预算——而且 其中多个责任运营方是垃圾填埋场. 

自那以后，更多团队开始开发直接测量设备。废物管理公司 在其2020年可持续发展报告中提到正在推进这项技术 。环境研究与教育基金会（EREF）等部分由行业资助的研究组织也加入了研究行列。EREF总裁兼首席执行官布莱恩·斯特利表示，这种方法的假设是它有可能比目前可用的甲烷计算器更准确。 

“如果我在给浴缸放水，但忘了关水龙头，哪种方式更准确？是我在楼下说，大概每分钟三加仑，我有一个十加仑的浴缸，所以大约需要两分半钟才能放满？还是直接上楼看一眼更好？”他问道。

这项技术在一段时间内可能对许多垃圾填埋场运营商来说过于昂贵，尤其是如果它仅存在于飞越或卫星设备中。测量技术可能还需要额外的计算或重复飞越，因为每日风速或温度的变化会影响读数结果。但最终，“随着更多功能上线，这将推动成本下降，使这些测量更容易进行，”Staley说。“这一切都在实时发生，就在我们说话的同时，未来几年内将逐步实现。” 

不断演变的法规

随着甲烷测量技术变得更加精确，围绕如何处理底层排放的法律要求也在不断提高。

例如，2016年，美国环保署宣布了对现有和新建垃圾填埋场的更新规则。该机构计划降低要求垃圾填埋场运营商安装气体控制和减缓设备的排放阈值， 这一变化将影响超过1900个设施。各州必须向环保署提交各自实施这些措施的计划以供批准。如果州无法提供该机构认可的方案，环保署将提供一个框架。 

在特朗普政府时期，这些规则处于一种悬而未决的状态，环保署拖延行动，诉讼则推动进展，Vizcarra说。但拜登总统在就职第一天就 签署了一项行政命令，推动环保署考虑推进该计划。该机构已宣布计划于五月发布州计划指南。

尽管很难比较新一届环保署领导层会如何审查州计划，因为特朗普政府处理的州计划很少，维兹卡拉表示，“（拜登政府）可能会更严格地审查这些计划是否能够达到既定标准。”

为符合新标准，美国设施有一系列减排策略可供选择或倡导。在欧盟，废物处理公司的策略已被指定——减少垃圾填埋量，就这样。2018年，该组织 确定了新的减废和循环经济目标。欧盟希望成员国到2030年回收70%的包装废物，到2035年回收65%的城市废物。这些是期望的结果，但有一项改变是必须的：到2035年，成员国送往填埋场的城市废物不得超过10%。

欧盟的 废物层级管理计划自2008年起实施，部分解释了为何要基本放弃填埋场的扩张。在该协议中，防止废物产生是最佳选择，第二差的选择是“回收利用”，而最后手段的处理方式是处置。

虽然美国也有类似的推荐层级，但欧盟的减废和循环经济目标是具有法律约束力的。有时，焚烧比填埋更可取：如果设施能产生足够的能源，它就能为“回收利用”系统做出贡献，不过巴林杰表示，大多数焚烧厂产生的电力不足以使其排名高于处置。 

“从历史上看，有一项垃圾填埋指令，它强制规定了垃圾填埋废物管理的某些做法，同时也在推动残余废物远离填埋场、转向焚烧方面发挥了重要作用，”总部位于英国的环境咨询机构Eunomia的首席顾问安·巴林杰表示。 

焚烧仍然会产生二氧化碳，并且依赖填埋场——约2%的原始废物量属于特别有毒的灰烬，需要专门的处置场所，另有25%会变成可以填埋或用作再生骨料的灰烬。然而，废物的最终体积显著减小，而且燃烧过程产生热量，可以转化为电能。 

在气候关注日益增强的背景下，对焚烧潜在作用的热情已蔓延至在美国运营的废物处理公司。例如，Covanta——美国全国行业内最大的焚烧运营商——预计，根据排放法规的演变，焚烧可能发挥更大的作用。在该公司看来，其吸引力部分在于，有朝一日企业或许能够从这一过程中捕获二氧化碳，并将其作为碳封存计划的一部分输送出去。 

“我们已开始跟踪可长期部署在[垃圾发电]设施的碳捕获和封存技术的发展，”Covanta在其一份 气候影响报告中指出。提升封存能力也让Covanta和其他废物处理公司 开始考虑实现碳负排放 ——这些操作防止更多温室气体进入大气，而非排放它们。正如Covanta可持续发展高级总监Mike Van Brunt去年所说，“你无法将这种技术应用于垃圾填埋场。”

如果碳捕集与封存最终成为垃圾填埋场的可行技术，运营商有意为这种额外封存申请税收抵免。目前，垃圾填埋场自然进行着一定程度的碳封存，尽管规模较小。De la Cruz表示，填埋在垃圾堆中的废弃物只会部分降解。那些留存下来且未以气体形式释放的碳，会被封存起来，不会重新进入大气或地表循环碳库。 

每个垃圾填埋场排放计算器对固有碳封存的处理方式不同。SWICS允许用户计算碳封存量，并将其视为一种附带细节。Sullivan表示，公司可以在报告中分享这一数值，但该数字不会从总排放量中扣除。 

美国环保署的一个项目也核算了垃圾填埋场的碳封存量，但该机构 进行全国范围的统计；各垃圾填埋场不自行报告其数值。IPCC清单（包含De la Cruz研究的新信息）也允许公司将封存碳作为附带数值进行计算。垃圾填埋场的自然碳封存取决于降解速率，而降解速率又受温度和湿度水平以及何种废弃物被保存下来的影响。 

虽然垃圾填埋场运营商可以调整和微调对自然碳储存的评估，但这些设施并没有精确的方法来改变腐烂条件并以此方式提高碳封存量，De la Cruz 表示。只有向地下注入气体的作业才能大幅提高储存水平。

至于在焚烧厂配套建设气体收集和注入设施，巴林杰建议对此持谨慎态度。所涉及的技术尚未广泛普及，可能还需数年时间才能成熟。此外，焚烧厂配套的碳捕集与封存系统仍应伴随更高的回收率。巴林杰表示，燃烧石油和石油基产品意味着使用再生塑料相比原生塑料不会带来减排效益。目前，巴林杰和她的同事们主张提高回收水平和下游市场规模，并尽可能从运往焚烧厂的卡车中分拣出更多塑料。 

核算与问责

尽管垃圾填埋场排放计算器详尽细致、有科学依据且经过精心设计，但最终产出的仍是估算值而非精确数据。

“监管机构使用的许多清单模型，充其量只是在区域层面较为可靠的估算，在国家层面可能表现更好，”斯特利表示。“将其应用于单个垃圾填埋场——其中内置的假设条件实在太多了。”

不同库存技术可能产生的最终价值范围存在争议，废物公司往往选择他们认为更准确的 技术 。例如，尽管EPA模型包含了SWICS的部分内容，但它对收集效率的估计仍然相当有限，这就是为什么当其他报告程序允许时，填埋场运营商可能会选择SWICS，Sullivan表示。 

未来，人们可以直接测量设施排放的气体，这表明排放报告可能会更加准确——也更加透明。EREF的研究迄今表明，EPA的计算协议可能高估了填埋场排放量，Staley 表示。尽管人们仍可能断章取义地分享遥感结果，且该技术仍需要专业操作人员，但他补充道：“我认为当你进行直接测量时，它确实增加了一层问责制，绝对如此。因为任何人都可以做到。”

当然，“问责制”是监管机构、民选官员和投资者对废物公司更广泛的要求。金融集团此前要求私营部门提供更多与排放相关的信息，但可能未获得前政府太多支持，而拜登政府可能会为它们提供助力：2月，美国证券交易委员会宣布将 审查公司如何披露气候变化相关风险.

州政府也开始要求披露相关信息。纽约将 要求投资者所有的公用事业公司披露气候相关风险 每年，加利福尼亚州立法机构今年提出了一项法案，要求在该州运营且年收入达10亿美元或以上的任何公司 进行年度排放披露 并设定基于科学的碳足迹减排目标。 

与此同时，投资者继续推动要求公司提供更多排放数据及其他与气候风险相关的信息。Vizcarra表示，这些认为气候相关信息“在法律上具有实质性”——或对投资者决策至关重要——的主张正日益增强，并且看来将持续存在。 

“即使没有监管推动，这一趋势也已经在朝着一个方向发展。”