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协同推进减污降碳是贯彻新发展理念、推动经济社会发展全面绿色转型的有力抓手，是实现美丽中国建设和“双碳”目标的必然选择，是提高生态环境治理现代化水平的重要举措[1]。为深入贯彻落实“双碳”战略部署，2022年生态环境部等7部委联合发布《减污降碳协同增效实施方案》，方案中指出固体废物污染防治是实现减污降碳协同增效的重要治理途径之一[2]。因此，减废降碳是国家开展减污降碳协同增效实施方案的重要举措之一。近年来，食品行业作为重点行业，市场规模一直呈现增长趋势，从产业链端来看，食品制造业与种植业、畜牧业、制造业、物流运输业息息相关，伴随着市场规模的扩大，对应的碳排放也会增加，统计数据显示，食品行业全链条碳排量约占全球碳排放的25%，是碳排放量较高的产业之一[3]。另外，食品行业是产生固体废物 (简称“固废”) 的主要行业之一，产生的废物引起全球关注[4]。据欧盟委员会统计，39%食物垃圾产生在食品制造行业[5]，2014年我国食品制造业一般工业固废产生量为481.1×104 t[6]，2020年欧盟食品制造业产生食品废物约1 020×104 t[7]。因此，探索我国食品制造业减废降碳路径，可以为国家或城市开展减污降碳协同增效提供理论基础和技术支撑。
然而，先前研究主要集中在食品行业的碳排放，关于食品制造业减废降碳协同路径研究较少。其中，刘演景等[8]基于能源消耗总量评估了广西食品行业的碳排放，吴洁珍和俞东芳[9]基于核查数据分析了杭州市食品饮料行业的碳排放，这些研究未对食品制造业全链条的碳排放和主要来源展开分析，尤其是食品行业分行业的碳排放情况研究较少。另外，食品行业减废的研究主要集中在食品加工废物减量管理措施。EIČAITĖ等[10]通过问卷调查，评估立陶宛食品制造业产生的食品加工废物量，并发现加工操作不当以及产品不符合商业标准为产生浪费的主要原因。ISIBIKA等[11]分析了坦桑尼亚食品加工废物的现状，并评估了它们作为黑水虻堆肥资源化利用的潜力。此外，我国减废降碳协同增效尚处于探索阶段，需要对其协同发展过程中的优势、劣势、基于和挑战等各种问题或因素进行分析，才能更好的制定出协同增效的路径。SWOT分析是由美国旧金山大学韦里克教授于20世纪80年代初提出，该分析方法可以将与研究对象密切相关的各种主要内部优势、劣势、发展机遇和挑战等因素结合起来进行研究，通过系统分析，形成一套适合自己发展的策略[12]。国内外学者已将SWOT分析用在固废管理及资源化利用等相关研究中，PAES等[13]基于SWOT分析了循环经济下有机固体废物管理的现状、问题及未来发展方向。GOMES等[14]基于SWOT评估了生物浸出法从固废焚烧炉的飞灰和底灰中提取回收金属的潜力。金璠等[15]和李学金等[16]对生活垃圾不同处理方式进行了SWOT分析。
我国减废降碳协同增效路径的研究和实践刚刚起步，一些重点行业减废降碳的具体路径还不清晰。深圳市作为第一批碳排放权交易试点和国家“无废城市”建设试点，有必要在“十四五”“无废城市”建设期间，探索深圳市重点行业减废降碳协同增效措施，支撑“无废城市”建设和“双碳”目标实现。本研究以深圳市食品制造业为例，量化评估了食品制造业2012—2020年碳排放总量、碳排放强度及变化。然后，从生命周期视角，基于调研数据分析了食品制造业各分行业全链条的碳排放及主要来源。最后，基于SWOT分析，对食品制造业减废降碳协同增效路径进行了初步探索。
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本研究采用碳排放系数法核算2012—2020年深圳市食品制造业基于能源产生的碳排放，包括能源消耗直接碳排放和能源生产间接碳排放2部分。考虑数据可获得性以及规模以上工业总产值占工业总产值的比例约96%左右，故本研究碳排放强度由指定时期内的碳排放量与这个时期食品制造业规模以上工业总产值的比值进行计算。此外，为消除因产品价格波动而造成的影响，本研究以2012年食品制造业规模以上工业总产值作为基准年，结合其他年份食品行业出厂价格指数，计算其余各年份的规模以上工业总产值，相关数据来自深圳市统计年鉴[17]。食品制造业主要消耗的能源是汽油、柴油、液化石油气、天然气和电力。因此，食品制造业碳排放总量核算方法如式(1)和(2)所示。
式中：ECO2e-直接为能源燃烧产生的直接碳排放量，t CO2；AD能源，i为第i种能源的消费量，MkJ，以热值表示，热值用第i种能源的消耗量乘以平均低位发热量计算；EF能源燃烧，i为第i种能源燃烧碳排放因子 (表1) ，t CO2·GJ−1；i为能源的种类。
式中：ECO2e-间接为能源生产产生的间接碳排放，t CO2e；FC能源，i表示第i种能源的消耗量，t或者104 Nm3；EF能源生产，i为第i种能源生产过程的碳排放因子，t CO2e·t−1或者t CO2e·Nm−3，见表1。
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本研究依据生命周期评价的原则和框架对食品制造业分行业全链条碳排放进行计算，研究范围包括化石燃料的使用、工业生产过程、废水厌氧处理过程、净购入使用的电力和热力、固体废物利用处置过程，不包括各代表性企业的建造阶段。
本研究以深圳市各代表性企业生产每t产品为功能单位，生命周期评价清单投入产出数据主要来自于企业实地调研，部分数据借鉴相关文献的评估与计算。
1) 化石燃料生产使用。化石燃料的使用包括化石燃料燃烧产生的直接碳排放和化石燃料生产过程中产生的间接碳排放。直接碳排放包括运营期间设备消耗、场内转运涉及的其他移动源及固定源消耗的化石燃料燃烧的CO2排放。间接排放包括化石燃料生产过程中产生的碳排放，核算方法参考式(1)和(2)。
2) 工业生产过程。工业生产过程的碳排放包括直接排放和间接排放。直接排放包括碳酸盐以及外购工业生产的二氧化碳作为原料在使用过程中损耗产生的CO2排放，根据实际调研情况，所涉及企业均无此排放，故本研究暂不考虑。间接排放为投入物料生产过程中产生的碳排放，计算如式(3)所示。
式中：ECO2e_生产为工业生产过程产生的间接碳排放，t CO2e；ADk为工业生产过程投入物料的消耗量，t；EFk为生产每t物料k的碳排放因子 (数据来自Ecoinvent 3.1) ，t CO2·t−1。
3) 废水厌氧处理过程。废水厌氧处理过程的碳排放指企业在生产过程中产生的工业废水经厌氧处理导致甲烷直接排放，计算如式(4)所示。
式中：ECO2e_废水为废水厌氧处理过程产生的碳排放量，t CO2e；TOW为废水厌氧处理去除的有机物总量，kg COD；S为以污泥方式清除掉的有机物总量，kg COD；EF为甲烷排放因子，kg CH4·kg−1 COD，用甲烷最大生产能力乘以甲烷修正因子 (0.7) 获得[18]；R为甲烷回收量，kg CH4。GWPCH4为甲烷的全球变暖潜势 (global warming potential, GWP) 值，取21[20]。
4) 净购入使用的电力和热力。电力和热力产生的碳排放主要在电力和热力的生产过程。根据实际调研情况，企业能耗主要是电力，故本研究主要计算净购入电力所产生的碳排放，计算如式(5)所示。
式中：ECO2e_电为净购入电力产生的碳排放量，t CO2e；AD电为企业的净购入使用的电量，MWh；EF电为南方区域电网年平均供电排放因子，0.509 t CO2·MWh−1[21]。
5) 固体利用处置过程。食品制造企业产生的固体废弃物种类包括:食品加工废物、污泥、废塑料、废纸、废铁、废木板等一般工业固体废物，以及废机油、废灯管、废抹布/废手套、废空桶等危险废物。根据实际调研，固废利用处置的方式包括焚烧发电、堆肥、生产动物饲料、再生资源回收利用等，计算如式(6)所示。
式中：ECO2_固废为固废利用处置过程的碳减排，t CO2e；ADij为i类固废用于j处置方式的数量，t；EFij为i类固废j处置方式的碳排放因子 (表2) ，t CO2e t−1；i为固废种类；j为固废利用处置方式。
6) 分行业全链条碳排放。
食品制造业分行业全链条碳排放等于各分行业化石燃料的使用、工业生产过程、废水厌氧处理过程、净购入使用电力及热力，以及固废利用处置过程的碳排放量之和，计算如式(7)所示。
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本研究依据《国民经济行业分类 (GB/T 4754-2017) 》里食品制造业大类里的7中类24小类，在深圳市选取代表性企业进行调研，2022年共向56家企业发放调研问卷，通过2次调研及数据核查，获取有效问卷13家，涉及食品制造业的7中类10小类，调研企业获取数据情况如表3所示。
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1) 污泥焚烧发电。食品厂产生的污泥焚烧发电途径研究范围包括污泥的运输过程、污泥脱水焚烧过程和焚烧发电过程。研究功能单位采用100 kg污泥 (平均含水率70.5%) 。
污泥的运输过程。假设采用5 t装载量的柴油货车运输，运输过程的单位柴油消耗量为0.04 L·(t·km)−1，5 t装载量的柴油货车每消耗1 L柴油，直接排放CO2为2.59 kg。假设食品厂与焚烧发电厂的平均距离为100 km。
污泥脱水焚烧过程。由于平均含水率为70.5%的污泥低位发热量较低，不能在锅炉单独燃烧，需要脱水干燥至36%的干污泥，才能满足循环流化床锅炉，即要蒸发掉53.9 kg的水分。干燥后的污泥质量为46.1 kg，低位发热量为6 565.40 kJ·kg−1。干燥过程需要消耗煤6.95 kg，燃煤向大气中排放的CO2为17.38 kg[23]。
焚烧发电过程。假设采用25 MW直接燃烧发电系统，每燃烧46.1 kg的干污泥释放热量为302 665 KJ，系统发电效率为20%，总发电量为16.81 kWh，其中自用电量占10%为1.68 kWh，实际输出电量为15.13 kWh。干污泥经过燃烧产生烟气，烟气通过汽轮机做功产生电能输出，乏气排入环境。由于整个发电系统的碳转化率为90％，故有90％的碳最后排放入大气环境，剩余10％以固态灰渣形式被转移出系统。假设这90％的碳都是以CO2的形式排入大气，则每燃烧46.1 kg的干污泥向大气中排放CO2为23.72 kg。
基于以上清单数据，通过eBalance模型计算[24]，每100 kg污泥的碳排放量为45.23 kg CO2e，则每吨污泥焚烧发电的碳排放因子为452.3 kg CO2e。因污泥焚烧发电产生的电力可以替代传统南方电网发电，据计算，每吨污泥焚烧发电可以代替传统南方电网上网发电产生的碳排放123.3 kg CO2e。故每吨污泥焚烧发电的净碳排放因子为329 kg CO2e。
2) 污泥堆肥利用。本研究假设污泥堆肥采用微生物快速干化污泥堆肥工艺，具体工艺流程如下：污泥经刮板输送机输送至连续式混料机与粉煤灰、锯末、秸秆等辅料进行粉碎、混合，再由皮带输送机送入辅料设备料斗，辅料设备将物料均匀铺入翻抛发酵池进行一次发酵，温度分布均匀，一次发酵时间为7 d，应确保堆体温度在55 ℃以上持续发酵6 d。完成一次发酵后污泥含水率降至45%~55%，经过传送带送至二次发酵车间进行二次发酵。二次发酵确保堆体温度不高于45 ℃，发酵时间30 d，经过二次发酵后的污泥含水率降至40%以下，成为堆肥熟料。堆肥熟料经振动筛将大颗粒的污泥和辅料筛选出来返回到混合工段，均匀的细颗粒熟料即可作为成品，集中堆放于成品料场定期外运。
该工艺消耗的主要原辅材料包括污泥、发酵菌剂、淋滤菌剂和粉煤灰、锯末、秸秆等辅料，年均消耗量分别为73 000、876、200和7 300 t。能源利用主要为电力，年用电量为111.69×104 kWh。生产用水主要来自市政供水，用于淋滤用水及车辆冲洗水年均7 336.5 t。本工程年均生产的堆肥熟料为33 000 t。
基于以上清单数据，通过eBalance模型计算，生产每吨堆肥熟料产生的碳排放量为24.87 kg CO2e。据相关检测报告，每吨堆肥熟料里氮、五氧化二磷和氧化钾的含量分别为1.33%，1.69%和1.68%，则每吨堆肥熟料可替代13.3 kg氮，16.9 kg磷肥和16.8 kg钾肥。通过计算，每吨堆肥通过替代传统氮、磷、钾肥产生避免的CO2e为58.29 kg CO2e，则每吨堆肥熟料产生的净碳排放量-33.42 kg CO2e。因每吨堆肥熟料需要2.21 t污泥，则每吨污泥堆肥利用的碳排放因子为-15.12 kg CO2e。
3) 食品加工废物生产动物饲料。食品及粮食加工过程中会产生食物残余物，这些加工废物包含淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等几乎所有的营养元素，具有极高的再利用价值。虽然社会各界在食物安全方面质疑食物垃圾饲料化，尤其是在畜牧养殖业。但由于其再利用的环保价值，经过严格的处理和改善后，可将其作为非反刍动物 (比如鱼类) 饲料生产的潜在资源。
目前，食品废物生产动物饲料主要采用生物法和物理法，生物法采取微生物发酵技术制成发酵饲料；物理法是脱水后进行高温消毒干燥，粉碎后制成干饲料。本研究假设利用食物废物生产干饲料来计算碳排放因子。该处理方法的主要工艺流程包括：食品废物先被运输到储存罐，然后进行第一次粉碎和分类处理。接着，食品废物进行脱水。脱水后的食品废物进行第二次粉碎和分类处理。处理后，食品废物被运输到烘干机进行消毒和脱水干燥。干燥后的垃圾运送到冷却器，然后进行最后筛选，形成终产品干饲料[25]。
研究的功能单位为1 t食品废物。该工艺方法处理1 t食品废物需要消耗24.6 kWh的电力，32.5 m3的液体天然气，2.53 kg的水。现场直接温室气体排放主要来自液化天然气燃烧过程，液化天然气燃烧主要排放CO2和CH4，排放因子采用IPCC报告的数据，每kg液化天然气分别排放2.69 kg CO2和47.9 mg CH4，则每处理1 t食品废物，CO2和CH4的直接温室气体排放量分别为87.4 kg和1.56 g。另外，该工艺过程直接温室气体排放还包括N2O，每功能单位排放0.156 g。最后，每处理1 t食物垃圾，产生130 kg动物饲料，产生640 kg废水和60 kg废物。
基于以上清单数据，通过eBalance模型计算得出，每处理1 t食物垃圾，产生的碳排放为120.8 kg CO2e。因食物废物生产出得动物饲料可以代替传统动物饲料生产，所以可以避免我国传统玉米制动物饲料生产过程的碳排放为73.43 kg CO2。则每处理1 t食物加工废物生产动物饲料的净碳排放为47.37 kg CO2。
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SWOT分析法，就是针对研究对象的各种主要内部优势因素、劣势因素、发展机遇因素和挑战因素这些问题进行系统分析，然后将这些因素结合在一起，形成一套适合自己的策略[26]。本研究将食品制造业减废降碳协同增效作为研究对象进行SWOT分析，分析的基本思路是：在充分把握食品制造业减废降碳协同增效的优势、劣势和外部环境的机遇与挑战的同时，制订出适合于食品制造业减废降碳协同增效的路径。
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深圳市食品制造业2012—2020年的碳排放总量和趋势显示 (图1) ，碳排放总量整体呈平稳波动V型态势。在2017年降至最低后，之后碳排放总量略有升高，可能与经济发展增速和社会需求增加等因素有关。2020年碳排放总量为9.81×104 t，高于2017年的8.65×104 t，同比增长13.5%。另外，从能源消耗结构上来看，2012—2020年原煤、燃料油等能源品种逐步退出，汽油、柴油消费量逐渐减少，天然气消费量逐渐增加，能源消费结构逐步向清洁能源过渡。
此外，深圳市食品制造业碳排放强度整体趋势与碳排放总量趋势相似，呈下降-上升-下降V型态势。2020年碳排放强度为每万元1.38 t CO2e，低于2012年1.68 t CO2e，同比下降17.9%。碳排放强度不断降低，工业总产值逐年增加，说明食品行业经济增长比碳排放增长幅度大，展现出深圳市食品制造业在技术升级和能源效率提升等方面的不断优化和改善。但是，食品制造业碳排放强度高于纺织业碳排放强度 (0.447 t CO2e·104 元−1) 和造纸及纸制品业 (0.837 t CO2e·104 元−1) ，因此，还需要继续优化食品制造业能源消耗结构和技术升级。
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根据图2显示，深圳市食品制造业分行业碳排放总量为每吨产品0.20~10.86 t CO2e，因固废利用处置产生的碳减排量为每吨产品0.76~5.64 kg CO2e，碳减排潜力较碳排放量少很多，其中速度食品行业固废利用处置无减排潜力，则深圳市食品制造业分行业全链条净碳排放为每吨产品0.19~10.86 t CO2e。其中，碳排放最高的为糕点、面包制造行业，最低的为蜜饯制造行业。对碳排放来源分解分析发现，碳排放主要来源因行业而变化。对糖果、巧克力制造，液体乳制造，糕点、面包制造，饼干及其他焙烤食品制造4个分行业来说，碳排放主要来源于工业生产过程，占比51%~85%。进一步分析发现，这些分行业的代表性企业生产过程中均有动物基类产品的投入，比如动物奶油、生鲜牛乳、动物肉类等，而这些动物基类产品的碳排放因子较高[27]，未来可以探索使用低碳植物基类替代产品，降低生产过程的碳排放[28]。对于酱油、食醋及类似制品制造业，和其他调味品、发酵制品制造业这2个分行业来说，主要碳排放源来自化石燃料生产使用，尤其是天然气的生产及使用，分别占比77%和66%。对于蜜饯制作、速冻食品制造、其他罐头食品制造和营养食品制造4个分行业来说，主要碳排放源来自电力的消耗。
另外，相较于食品生产过程的碳排放，企业固废利用处置具有碳减排潜力，但减排效益较小。尤其是在目前技术条件下，污泥焚烧发电和食品加工废物生产动物饲料尚无显著碳减排效益，而铜、织物和铁等固废的回收利用，具有显著的碳减排效益。
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食品制造业减废降碳协同可以兼顾减废及降碳效益，规避因追求“减废”而带来的“碳”风险或因“降碳”而带来的“增废”风险。
1) 优势分析。①资源循环利用：食品制造业会产生很多再生资源，如废纸、废铁、废铜及废塑料等。碳阻迹 [22]研究发现这些固废再回收利用可产生可观的减碳效益。另外，食品制造业生产过程产生大量的食物边角料等有机废物，可以厌氧发酵产沼气用于发电或者生产生物天然气等可再生能源，替代化石能源可以产生减排效益[29-30]。②可优化供应链管理：从产业链端来看，食品制造业与种植业、畜牧业、原料制造业、物流运输业等行业息息相关，可以通过与供应商合作，在整个供应链中寻找具有可持续性的替代品，实现减排效益。食品制造企业在兼顾总成本和环境效益的同时，还可以识别和减少供应链中的浪费和低效率。
2) 劣势分析。①供应链分散：市场产品需求的多样性导致食品制造过程的复杂性，上游供应商分散，制作工艺繁琐及过多的能源需求等均可造成过量的碳排放，供应链优化管理难度较大。②企业积极性不高：食品制造业产生的固体废物由专业的固体废物利用处置公司统一处理，而食品行业碳核查主要以企业法人为边界[18]，所以食品制造企业对后端固废利用处置途径关注度不高，导致食品制造业固废全链条数据获取断层，影响全链条碳减排路径优化。③植物基蛋白技术不完善：由本研究结果可以看出动物基较植物基原料碳排放较大，随着消费者低碳绿色理念不断增强，新消费观逐渐兴起，植物奶、植物肉等新兴植物基蛋白产品越来越受到消费者青睐，但是我国植物基蛋白品类核心技术和供应体系还有待完善。
3) 机遇分析。①“双碳”目标驱动：根据联合国环境规划署的评估，改善固体废物回收利用及处理处置等环节可使全球温室气体总排放量减少10％~15％。食品行业作为是碳排放量较高的产业之一，通过提高固体废物处理处置过程的效率，减少本身能源消耗，推动固体废物资源化利用，促进产业结构转型升级，助力碳达峰碳中和目标实现。②“无废城市”推动：“十四五”时期，我国要推动100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设[31]，推动固体废物产生强度较快下降，食品制造业作为产废大户，要以无废建设为抓手，建立食品制造业“无废工厂”评价标准，推进减废降碳。另外，需要研究制订食品制造业固废利用处置指引，明确工业固体废物收运、利用和处置模式。③绿色消费意识提高：随着新的消费者观念兴起，消费者愿意为低碳、绿色、可持续发展概念买单，植物基产品也逐渐占据市场。另外，碳足迹标签的出现让消费者对绿色低碳食品有更直观的感受，也间接影响消费者的选择。此外，欧盟碳边境调节机制的通过，也刺激中国制造业在欧盟市场的竞争力，企业需要提前布局应对。
4) 挑战分析。①顶层规划缺乏：亟需制定关于食品行业的综合减排战略规划，积极构建中长期目标与推动任务，推动产业高质量发展。②政策标准体系不健全、不完善：需要构建绿色包装标准体系，确保包装材料低碳、安全及可循环利用。另外，需要进一步落实固体废物资源化利用税收、价格等政策，加强行业固体废物中有价资源回收利用，提升固体废物资源化利用水平，减少固废处置量。③关键技术绿色低碳转型：改进食品制造业加工、储存、包装技术，加快推进落后工艺升级改造，推动产业向精深加工发展，鼓励企业优化生产工艺，引进精深加工低碳技术，推动产业向中高端延伸发展，提高中高档食品比例，推动食品初加工企业，向精深加工制造产业转变。另外，鼓励支持龙头企业构建智能制造平台，以数字化发展促进食品生产加工体系绿色化升级。
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1) 深圳市食品制造业2012—2020年碳排放总量和碳排放强度均呈下降趋势，主要归因于深圳市能源消耗结构优化，逐渐向清洁能源转变。
2) 食品制造业10类分行业全链条的碳排放差异较大，碳排放最高的为糕点、面包制造行业，最低的为蜜饯制造行业。另外，碳排放主要来源因分行业不同而变化，主要来自工业生产过程中肉类产品的投入和能源的生产使用。
3) 基于SWOT分析，食品制造业可以通过资源循环利用、优化供应链管理实现减废降碳协同增效，但目前该行业存在供应链分散、企业积极性不高、以及植物基蛋白技术体系不完善等问题，需要抓住“双碳”目标和“无废城市”建设的机遇，加快做好顶层设计，构建行业减废降碳协同增效政策体系，推动关键技术绿色低碳转型，多措并举实现食品制造行业减污降碳协同增效。
我国工业减废降碳协同增效路径探索——以食品制造业为例
Exploring the synergistic path of waste reduction and carbon emission reduction in China’s industry-taking food manufacturing industry as example
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摘要: 减污降碳协同增效是实现美丽中国建设和“双碳”目标的必然选择，固体废物污染防治是实现减污降碳协同增效的重要治理途径之一。但在现有制度框架下，对减废降碳协同推进的理解与认识仍较为有限，减废降碳协同增效路径尚处于探索阶段。本研究以深圳市食品制造业为例，从生命周期视角量化该行业及其分行业全链条的碳排放，并基于SWOT分析，对该行业减废降碳协同增效路径进行初步探索。研究结果显示，2012—2020年深圳市食品制造业碳排放总量和强度均显著下降，10类分行业全链条碳排放范围为0.19~10.86 tCO2e·t−1产品，其中，碳排放最高的为糕点、面包制造分行业，最低的为蜜饯制造分行业。此外，SWOT分析结果显示食品制造业减废降碳协同增效可以通过资源循环利用、优化供应链管理实现，但目前存在行业供应链分散、企业积极性不高和植物基蛋白技术体系不完善等问题，需要抓住“双碳”目标和“无废城市”建设的机遇，加快做好顶层设计，构建行业减废降碳协同增效政策体系，推动关键技术绿色低碳转型，多措并举实现食品制造行业减废降碳协同增效。该研究不仅为食品制造业实现“双碳”目标提供理论依据，同时为工业减废降碳协同增效路径的探索提供方法指导。Abstract: Synergy in the reduction of pollution and carbon is an inevitable choice to promote the construction of a beautiful China and realize China’s double carbon targets. The prevention and control of solid waste pollution is one of the important pathways to achieve synergy in the reduction of pollution and carbon. However, synergy pathway in the reduction of waste and carbon is still in exploratory due to the limitation understanding and recognition. This study taked the food manufacturing industry as example to explore the synergy pathway in the reduction of waste and carbon in industry based on the Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats (SWOT) analysis. Meanwhile, this study also assessed the life-cycle carbon emission of food manufacturing industry and 10 sub-industries. Results indicated that total carbon emission and intensity of the food manufacturing industry in Shenzhen decreased significantly from 2012 to 2020. Life-cycle carbon emission of 10 sub-industries varied from 0.19 to 10.86 tCO2e per ton product. The pastry and bread manufacturing sub-industry hold the highest carbon emission while the preserves manufacturing sub-industry were the lowest. Additionally, based on SWOT analysis, synergy in the reduction of waste and carbon for the food manufacturing industry could be achieved through recycle resources and supply chains optimization. However, the weaknesses were supply chains dispersion, enterprises with low enthusiasm and plant-based protein technology imperfect. In future, with the development of China’s double carbon targets and “Zero-Waste cities” construction, multiple measures should be taken to achieve synergy in the reduction of waste and carbon, such as completing top-level design, building policy system, promoting green and low-carbon transformation of key technologies.
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图 1 2012—2020年深圳市食品制造业碳排放总量及碳排放强度
Figure 1. Total carbon emission and carbon emission intensity of the food manufacturing industry in Shenzhen from 2012 to 2020
图 2 食品制造业分行业每吨产品全链条碳排放及来源分解
Figure 2. Life-cycle carbon emission from per ton product of the food manufacturing industry and breakdown of the sources
表 1 能源燃烧和生产碳排放核算相关参数
Table 1. Carbon emission calculation parameters during energy combustion and production
化石燃料 平均低位发热量a 燃烧碳排放因子a 生产过程碳排放因子b 汽油 43.070 GJ·t−1 0.068 t CO2·GJ−1 0.877 kg CO2e·kg−1 柴油 42.652 GJ·t−1 0.073 t CO2·GJ−1 0.744 kg CO2e·kg−1 液化石油气 50.179 GJ·t−1 0.062 t CO2·GJ−1 0.505 kg CO2e·kg−1 天然气 389.310 GJ·10−4Nm3 0.056 t CO2·GJ−1 0.267 kg CO2e·m−3 电力 — — 0.509 t CO2·MWh−1 注：a，数据来源于国家发展改革委办公厅[18]；b，数据来源于Integrated Knowledge for our Environment [19]；“—”表示无数据。 
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表 2 固体废物不同利用处置方式的碳排放因子
Table 2. Carbon emission factors from different utilization and disposal technology of the solid waste
固废种类 利用处置方式 碳排放因子 单位 污泥 焚烧发电 329a kg CO2e·t−1 堆肥 -15.12a kg CO2e·t−1 食品加工废物 生产动物饲料 47.37a kg CO2e·t−1 废纸 回收再生利用 -0.419b kg CO2e·kg−1 废铁 回收再生利用 -1.427b kg CO2e·kg−1 废铜 回收再生利用 -12.157b kg CO2e·kg−1 废塑料 回收再生利用 -0.525b kg CO2e·kg−1 废织物 回收再生利用 -3.50b kg CO2e·kg−1 废玻璃 回收再生利用 -0.533b kg CO2e·kg−1 注：a，数据由本研究计算，负值表示该利用处置方式可以减少碳排放，正值表示不减少碳排放；b，数据来源于碳阻迹[22]。
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表 3 深圳市食品制造业分行业代表性企业及碳排放核算数据获取情况
Table 3. Data acquisition of the carbon emission calculation and representative enterprises of the food manufacturing industry in Shenzhen
序号 食品制造业分行业类别 企业代号 碳排放过程 中类 小类 化石燃料
使用工业生产
过程废水厌氧
处理净购入电力和
热力使用固废利用
处置1 糖果、巧克力及蜜饯制造 糖果、巧克力制造 企业1 √ √ √ √ √ 企业2 √ √ — √ — 蜜饯制作 企业1 — — — √ √ 2 乳制品制造 液体乳制造 企业1 √ √ √ √ √ 企业2 √ √ √ √ √ 3 调味品、发酵制品制造 酱油、食醋及类似制品制造 企业1 √ √ — √ √ 其他调味品、发酵制品制造 企业1 - √ — √ √ 企业2 √ √ — √ — 4 烘焙食品制造 糕点、面包制造 企业1 √ √ √ √ √ 饼干及其他焙烤食品制造 企业1 √ √ — √ — 5 方便食品制造 速冻食品制造 企业1 √ √ √ √ √ 6 罐头 其他罐头食品制造 企业1 √ — — √ √ 7 其他食品制造 营养食品制造 企业1 — — √ √ √ 注：“√”表示企业已提供有效数据；“—”表示企业未提供有效数据。
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