城鎮污水處理廠碳排放核算標準現狀分析與比較
導語:對(dui)國(guo)家溫室氣(qi)體排放(fang)(fang)核(he)算(suan)(suan)方法標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)和指南進(jin)行了系統(tong)(tong)梳理(li),發(fa)現國(guo)家層面缺乏城(cheng)鎮污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)碳(tan)(tan)排放(fang)(fang)核(he)算(suan)(suan)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。對(dui)比(bi)了現行的(de)(de)6項涉及(ji)城(cheng)鎮污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)的(de)(de)碳(tan)(tan)排放(fang)(fang)核(he)算(suan)(suan)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)核(he)算(suan)(suan)邊界(jie)(jie)及(ji)核(he)算(suan)(suan)因子存在(zai)的(de)(de)差(cha)異(yi)。目前的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)存在(zai)核(he)算(suan)(suan)邊界(jie)(jie)不統(tong)(tong)一(yi)、核(he)算(suan)(suan)因子差(cha)異(yi)大(da)等問(wen)題,建(jian)議(yi)下一(yi)步可進(jin)行行業(ye)統(tong)(tong)一(yi)的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)、規(gui)范的(de)(de)編制,并進(jin)行污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)直接溫室氣(qi)體的(de)(de)監(jian)測,促進(jin)行業(ye)統(tong)(tong)一(yi)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),此外,還需(xu)加(jia)強低碳(tan)(tan)技(ji)術的(de)(de)研發(fa),促進(jin)行業(ye)低碳(tan)(tan)發(fa)展(zhan)。
本研究梳理了我(wo)國有關城鎮污水處理廠(chang)碳排放(fang)的(de)碳排放(fang)核算標(biao)準規范,對(dui)(dui)比了核算對(dui)(dui)象、核算邊界(jie)和納入考慮的(de)核算范圍,分析存在的(de)問(wen)題。
一、我國(guo)碳(tan)排放核算體系(xi)
1.國家碳排放核算標準體(ti)(ti)系(xi)
國(guo)(guo)(guo)際方(fang)面,聯合(he)國(guo)(guo)(guo)氣(qi)候變化(hua)委員會(IPCC)出臺(tai)了(le)(le)《國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)(jia)溫(wen)室氣(qi)體清(qing)單指南(nan)》(簡(jian)稱“IPCC指南(nan)”),從能源、工業、農業、土地利用(yong)(yong)及(ji)廢棄物處置(zhi)六大領(ling)域對碳排放(fang)(fang)核(he)算進(jin)行(xing)規定。第1版(ban)(ban)(ban)“IPCC指南(nan)”于 1995年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)發(fa)(fa)布(bu),1996年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)發(fa)(fa)布(bu)了(le)(le)第2版(ban)(ban)(ban),是發(fa)(fa)展中國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)(jia)廣泛使用(yong)(yong)的版(ban)(ban)(ban)本(ben)。2006年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)IPCC指南(nan)被發(fa)(fa)達國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)(jia)廣泛使用(yong)(yong),并于2019年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)進(jin)行(xing)了(le)(le)修(xiu)訂。“IPCC指南(nan)”2019年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)修(xiu)訂版(ban)(ban)(ban)增(zeng)加了(le)(le)廢水處理N2O核(he)算方(fang)法(fa)及(ji)排放(fang)(fang)因子(zi),更新(xin)了(le)(le)CH4排放(fang)(fang)因子(zi);更新(xin)了(le)(le)污泥N2O和(he)CH4的計算方(fang)法(fa)、并增(zeng)加了(le)(le)排放(fang)(fang)因子(zi)。“IPCC指南(nan)”是世界各(ge)國(guo)(guo)(guo)編制國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)(jia)清(qing)單的技術規范和(he)參考標準,我國(guo)(guo)(guo)正進(jin)行(xing)2019年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)修(xiu)訂版(ban)(ban)(ban)的推廣應用(yong)(yong)。
國家層面,國家發展和改革委員會于2011年出(chu)臺(tai)了《省(sheng)級(ji)溫(wen)室(shi)氣體清單編制(zhi)指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)(試行(xing))》(以下簡稱“省(sheng)級(ji)指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)”),以指(zhi)(zhi)導各個省(sheng)市(shi)進(jin)行(xing)溫(wen)室(shi)氣體排(pai)(pai)放(fang)核算工作。該(gai)指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)主要是參照(zhao)“IPCC指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)”對六大領域碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)核算方法進(jin)行(xing)規定,并根據我(wo)國國情(qing)對部分碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)(de)(de)因(yin)子(zi)(zi)進(jin)行(xing)本地(di)化。其中(zhong)與污(wu)(wu)水(shui)有關的(de)(de)(de)(de)主要是廢棄物處置章節有關于生活污(wu)(wu)水(shui)、污(wu)(wu)泥(ni)焚燒(shao)和填(tian)(tian)埋(mai)方面的(de)(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)方法和排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)。且規定中(zhong)僅僅考慮了生活污(wu)(wu)水(shui)、污(wu)(wu)泥(ni)焚燒(shao)和填(tian)(tian)埋(mai)過程中(zhong)甲(jia)烷(wan)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)核算方法和排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)。該(gai)指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)出(chu)臺(tai)較(jiao)早,而(er)“IPCC指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)”已(yi)于2019年進(jin)行(xing)修訂(ding),目前的(de)(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)南(nan)(nan)未能體現(xian)N2O的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)情(qing)況及排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi),在使用過程中(zhong)并不能很好的(de)(de)(de)(de)體現(xian)城鎮污(wu)(wu)水(shui)處理廠(chang)全流程的(de)(de)(de)(de)特點。
生態(tai)環(huan)境部2018年(nian)出(chu)臺了《城鎮(zhen)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠污(wu)(wu)(wu)染物去除(chu)協同(tong)控制溫室氣體核算(suan)(suan)技術指(zhi)(zhi)南(試行)》(以下(xia)簡稱“協同(tong)控制指(zhi)(zhi)南”),目(mu)標是推進污(wu)(wu)(wu)染物和(he)溫室氣體排放(fang)協同(tong)控制。該指(zhi)(zhi)南對(dui)城鎮(zhen)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠主要污(wu)(wu)(wu)染物去除(chu)協同(tong)控制溫室氣體核算(suan)(suan)的主要內(nei)容、程序(xu)、方(fang)法及要求(qiu)進行了規定(ding)。該指(zhi)(zhi)南主要核算(suan)(suan)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠污(wu)(wu)(wu)染物去除(chu)量和(he)碳排放(fang)量,其中碳排放(fang)主要將污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)的CH4和(he)N2O及污(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理(li)(li)的CH4納(na)入考慮,間接排放(fang)主要考慮電耗產(chan)生的二氧化碳排放(fang)。
重點(dian)行(xing)(xing)業(ye)(ye)方面,國家發改委先后印(yin)發了(le)(le)包括發電(dian)、食品、煙(yan)酒等24 個(ge)(ge)行(xing)(xing)業(ye)(ye)的(de)碳(tan)排(pai)(pai)放核算指南(nan)(簡稱“行(xing)(xing)業(ye)(ye)指南(nan)”)。國家標準化(hua)管理委員會于2015-2018年(nian)出臺“1+12”碳(tan)排(pai)(pai)放核算標準,包括1個(ge)(ge)《工業(ye)(ye)企業(ye)(ye)溫室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)排(pai)(pai)放核算和(he)報(bao)(bao)告通則》及(ji)發電(dian)、化(hua)工、水泥(ni)、煤炭生產和(he)紡(fang)織服裝12個(ge)(ge)重點(dian)行(xing)(xing)業(ye)(ye)的(de)《溫室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)排(pai)(pai)放核算方法與報(bao)(bao)告要求》(簡稱“行(xing)(xing)業(ye)(ye)標準”)。“行(xing)(xing)業(ye)(ye)標準”及(ji)“行(xing)(xing)業(ye)(ye)指南(nan)”對相關行(xing)(xing)業(ye)(ye)的(de)碳(tan)排(pai)(pai)放進(jin)行(xing)(xing)規定,且包含了(le)(le)燃料消耗(hao)量、電(dian)力(li)消耗(hao)及(ji)六種溫室(shi)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)放等內容。然而這一(yi)系列(lie)的(de)標準規范并未涉及(ji)到城(cheng)鎮污水處理行(xing)(xing)業(ye)(ye)。
綜上所(suo)述,我國現行(xing)(xing)的(de)標(biao)準化體系中,“IPCC指(zhi)(zhi)(zhi)南”、“省(sheng)級指(zhi)(zhi)(zhi)南”和“協同控(kong)制指(zhi)(zhi)(zhi)南”均涉(she)及(ji)了污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理和污(wu)泥處(chu)(chu)(chu)理處(chu)(chu)(chu)置直接碳(tan)(tan)排放核算,但并不(bu)能很好的(de)指(zhi)(zhi)(zhi)導污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理行(xing)(xing)業(ye)進行(xing)(xing)碳(tan)(tan)排放核算。針對重點行(xing)(xing)業(ye)出臺(tai)的(de)一些列(lie)標(biao)準規范又未(wei)涉(she)及(ji)到(dao)城鎮污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理行(xing)(xing)業(ye)。因此(ci),在(zai)國家層(ceng)(ceng)面(mian)(mian),污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理行(xing)(xing)業(ye)的(de)碳(tan)(tan)排放核算標(biao)準缺(que)乏統一的(de)指(zhi)(zhi)(zhi)導,污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠碳(tan)(tan)排放及(ji)減排工作還未(wei)在(zai)國家層(ceng)(ceng)面(mian)(mian)開展(zhan)。
2. 城鎮污水處理廠(chang)溫室氣體排(pai)放核算(suan)標準
我國(guo)眾多科(ke)研(yan)(yan)工作者(zhe)在城(cheng)鎮污水處理(li)廠碳排放(fang)方面做了廣泛研(yan)(yan)究,從污水處理(li)廠全生命(ming)周(zhou)期碳排放(fang)核算(suan)、低碳評價,并(bing)提出了我國(guo)污水處理(li)廠低碳運行建議。在我國(guo)雙碳背景下,水處理(li)行業對碳排放(fang)核算(suan)關(guan)注度逐步升高。
《污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)低碳(tan)(tan)(tan)運行(xing)評(ping)價技術規(gui)范》(以下簡(jian)稱“低碳(tan)(tan)(tan)運行(xing)規(gui)范”)于2022年(nian)(nian)6月由(you)中國環境保護產(chan)業協會發布并于當年(nian)(nian)7月1日開始實施(shi)。該標準主要是用于進行(xing)污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)低碳(tan)(tan)(tan)運行(xing)評(ping)價,針對的(de)主要是污(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)運行(xing)階(jie)段的(de)碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)核(he)算。主要納入考慮的(de)是污(wu)(wu)水處理(li)過程CH4和(he)N2O及廠(chang)區電(dian)耗(hao)、藥(yao)耗(hao)、物(wu)耗(hao)、能耗(hao)消耗(hao)產(chan)生的(de)間接的(de)二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)。
《城鎮(zhen)水(shui)(shui)務系(xi)(xi)統(tong)碳排(pai)(pai)放(fang)核算及減排(pai)(pai)技術指(zhi)南》(以下簡稱“水(shui)(shui)務指(zhi)南”)由中國城鎮(zhen)供水(shui)(shui)排(pai)(pai)水(shui)(shui)協會組織編寫并于(yu)2022年7月13日發布。作(zuo)為城鎮(zhen)水(shui)(shui)務系(xi)(xi)統(tong)碳排(pai)(pai)放(fang)核算的(de)專著,其(qi)對水(shui)(shui)務系(xi)(xi)統(tong)邊界進行了規定(ding),主要(yao)是(shi)給水(shui)(shui)與再生(sheng)水(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)、污(wu)(wu)水(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)、雨(yu)水(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong),包括化糞池、管網、廠區、污(wu)(wu)泥處(chu)(chu)(chu)理(li)處(chu)(chu)(chu)置等。其(qi)核算方法是(shi)針對的(de)水(shui)(shui)務系(xi)(xi)統(tong)建設(she)、運行和拆除全(quan)生(sheng)命周(zhou)期的(de)。該指(zhi)南在(zai)(zai)考慮污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)過程(cheng)中CH4和N2O同(tong)時(shi),還將污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)過程(cheng)的(de)化石性CO2納(na)入考慮,同(tong)時(shi),考慮了電耗、藥耗、物耗、能(neng)耗消(xiao)耗產生(sheng)的(de)間(jian)接(jie)二氧(yang)化碳排(pai)(pai)放(fang)。在(zai)(zai)相關排(pai)(pai)放(fang)案例中還提(ti)到了光伏、熱泵等污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)廠常(chang)用的(de)減排(pai)(pai)措施(shi),并對熱泵的(de)的(de)減排(pai)(pai)量的(de)列(lie)出(chu)了核算方法。
《城鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)碳(tan)減排(pai)(pai)(pai)評(ping)(ping)估標準(zhun)》(以下簡稱“評(ping)(ping)估標準(zhun)”)是2023年12月由中國城鎮供(gong)水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)協會發布的專門(men)針(zhen)對(dui)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)碳(tan)減排(pai)(pai)(pai)評(ping)(ping)估的一項(xiang)標準(zhun),于(yu)2024年3月1日(ri)實施(shi)。該標準(zhun)針(zhen)對(dui)城鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)建設、運(yun)(yun)行(xing)、拆(chai)除全(quan)生命周期(qi)進(jin)行(xing)碳(tan)排(pai)(pai)(pai)放核算(suan)。在(zai)運(yun)(yun)行(xing)階段考慮(lv)了(le)(le)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的化石(shi)性CO2、CH4和(he)(he)N2O;同時,還將污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)處(chu)(chu)置過(guo)程化石(shi)性CO2、CH4和(he)(he)N2O考慮(lv)進(jin)來。在(zai)減排(pai)(pai)(pai)方面(mian)將熱(re)泵、光伏、再生水(shui)(shui)(shui)回用、污(wu)(wu)泥(ni)厭氧發酵、土地肥料替代等減排(pai)(pai)(pai)計算(suan)也給(gei)出了(le)(le)明(ming)確的計算(suan)公式(shi)。相(xiang)對(dui)來說,更具操(cao)作性和(he)(he)可(ke)行(xing)性,也更為全(quan)面(mian)。
可(ke)以看出,與(yu)其他重點行(xing)(xing)業(ye)“自上而下(xia)”的(de)模式不(bu)同,污水處理(li)行(xing)(xing)業(ye)碳排放核算標(biao)準(zhun)目前(qian)是(shi)一(yi)種“自下(xia)而上”的(de)模式,即國(guo)(guo)(guo)家(jia)層面還沒出臺統一(yi)的(de)標(biao)準(zhun)規范,先(xian)是(shi)行(xing)(xing)業(ye)中的(de)團體編(bian)制發布(bu)團體標(biao)準(zhun),來進(jin)行(xing)(xing)相關工作(zuo)的(de)指導。出現(xian)這一(yi)現(xian)象,可(ke)能是(shi)因為污水處理(li)行(xing)(xing)業(ye)本(ben)身在(zai)國(guo)(guo)(guo)民經(jing)濟(ji)中的(de)碳排放總量僅(jin)占(zhan)約1%~2%,并非(fei)是(shi)關注(zhu)的(de)重點。但是(shi),從行(xing)(xing)業(ye)角度已經(jing)引起了廣泛的(de)關注(zhu),后續可(ke)能會進(jin)行(xing)(xing)國(guo)(guo)(guo)家(jia)統一(yi)的(de)相關的(de)標(biao)準(zhun)政策的(de)研究和制定。
二、標準比較
1. 核算邊(bian)界對比
現(xian)行標準(zhun)對(dui)城(cheng)鎮污水處(chu)理廠(chang)的核算邊(bian)(bian)界分為3個(ge)方面:時間邊(bian)(bian)界、空(kong)間邊(bian)(bian)界和對(dui)象(xiang)邊(bian)(bian)界。時間邊(bian)(bian)界主要(yao)針(zhen)對(dui)的是全生命周期的概(gai)念,即建造、運行、拆除階段;空(kong)間邊(bian)(bian)界主要(yao)針(zhen)對(dui)廠(chang)區物理界限如廠(chang)區內(nei)、廠(chang)區外(包(bao)括管網、污泥處(chu)置等(deng));對(dui)象(xiang)邊(bian)(bian)界主要(yao)是針(zhen)對(dui)核算的對(dui)象(xiang)如直(zhi)接(jie)(jie)排(pai)(pai)放(fang)(fang)、間接(jie)(jie)排(pai)(pai)放(fang)(fang)、碳減排(pai)(pai)等(deng),直(zhi)接(jie)(jie)排(pai)(pai)放(fang)(fang)考慮(lv)溫室氣體(ti)種類、間接(jie)(jie)排(pai)(pai)放(fang)(fang)包(bao)含的種類等(deng)。
現行(xing)(xing)涉及(ji)(ji)城(cheng)鎮污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)排(pai)放量核算方法的(de)核算邊(bian)界(jie)對比如表1所(suo)示。“IPCC指(zhi)南(nan)”和(he)“省級指(zhi)南(nan)”偏(pian)重于地域性,主要(yao)提供了(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)及(ji)(ji)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥處理(li)運(yun)行(xing)(xing)過(guo)程中直接(jie)排(pai)放溫(wen)室(shi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)核算。“水(shui)(shui)(shui)務(wu)指(zhi)南(nan)”針(zhen)對水(shui)(shui)(shui)務(wu)系(xi)統,包(bao)(bao)含(han)了(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)系(xi)統、給水(shui)(shui)(shui)系(xi)統和(he)再生水(shui)(shui)(shui)系(xi)統、雨水(shui)(shui)(shui)系(xi)統,將(jiang)水(shui)(shui)(shui)務(wu)系(xi)統建設、運(yun)行(xing)(xing)和(he)拆除全(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期的(de)直接(jie)、間(jian)接(jie)排(pai)放納(na)入考(kao)(kao)慮(lv)范(fan)圍。“協同控制(zhi)指(zhi)南(nan)”、“低碳(tan)運(yun)行(xing)(xing)規范(fan)”和(he)“評估(gu)標準(zhun)”主要(yao)針(zhen)對污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang),前2項主要(yao)考(kao)(kao)察污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)運(yun)行(xing)(xing)階(jie)段(duan)且不包(bao)(bao)含(han)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥處置,后者考(kao)(kao)察建設、運(yun)行(xing)(xing)、拆除全(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期且包(bao)(bao)含(han)了(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥處置過(guo)程。可(ke)以看出,“水(shui)(shui)(shui)務(wu)指(zhi)南(nan)”對于時間(jian)和(he)空(kong)間(jian)邊(bian)界(jie)包(bao)(bao)含(han)最(zui)為廣闊,“評估(gu)標準(zhun)”考(kao)(kao)慮(lv)了(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)全(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期,而其他的(de)幾項主要(yao)針(zhen)對污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)運(yun)行(xing)(xing)階(jie)段(duan)進行(xing)(xing)規定。
表(biao)1 城鎮污水處理(li)廠(chang)溫室氣(qi)體(ti)排放核算方(fang)法
在對象(xiang)邊界方面,“IPCC指南”和(he)(he)(he)(he)(he)“省級(ji)指南”主要包含(han)了污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理直接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)的(de)(de)CH4和(he)(he)(he)(he)(he)N2O和(he)(he)(he)(he)(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)置(zhi)過(guo)程中的(de)(de)化(hua)石性(xing)CO2。“水(shui)務(wu)指南”考慮了污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)和(he)(he)(he)(he)(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理處(chu)(chu)置(zhi)化(hua)石性(xing)CO2、CH4和(he)(he)(he)(he)(he)N2O以(yi)及(ji)電(dian)耗(hao)(hao)、藥耗(hao)(hao)、能耗(hao)(hao)的(de)(de)間(jian)接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)和(he)(he)(he)(he)(he)熱(re)泵、太陽能光(guang)伏的(de)(de)碳減(jian)排(pai)(pai)。“協(xie)同控制指南”主要考慮污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理過(guo)程的(de)(de)CH4和(he)(he)(he)(he)(he)N2O,以(yi)及(ji)電(dian)耗(hao)(hao)的(de)(de)間(jian)接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)。“低碳運行規(gui)范”考慮了污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理的(de)(de)CH4和(he)(he)(he)(he)(he)N2O直接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)和(he)(he)(he)(he)(he)電(dian)耗(hao)(hao)、藥耗(hao)(hao)、物(wu)(wu)耗(hao)(hao)的(de)(de)間(jian)接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)。“評估標(biao)準”考慮了直接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)化(hua)石性(xing)CO2、CH4和(he)(he)(he)(he)(he)N2O,電(dian)耗(hao)(hao)、藥耗(hao)(hao)、物(wu)(wu)耗(hao)(hao)、能耗(hao)(hao)的(de)(de)間(jian)接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)以(yi)及(ji)熱(re)泵、太陽能光(guang)伏、再生水(shui)回用、污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)厭(yan)氧消化(hua)、肥料利(li)用等多(duo)途徑減(jian)排(pai)(pai)。
2. 核算因子對比
現行標(biao)準(zhun)碳排(pai)(pai)(pai)放核算因(yin)子(zi)(zi)(zi)如表2和(he)表3所示。對(dui)于(yu)直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi),污(wu)水(shui)處理(li)過(guo)程中(zhong)(zhong)的(de)CH4和(he)N2O研究(jiu)較(jiao)(jiao)多,故“水(shui)務指南”中(zhong)(zhong)將排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi)進(jin)行工藝分(fen)類,“評(ping)估標(biao)準(zhun)”中(zhong)(zhong)將排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi)進(jin)行系(xi)統研究(jiu)并結合模型后提(ti)出(chu)。相(xiang)對(dui)于(yu)“IPCC指南”和(he)“省級指南”這(zhe)2項標(biao)準(zhun)中(zhong)(zhong)提(ti)出(chu)的(de)排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi)更低(di),更符合我國國情(qing)。污(wu)水(shui)處理(li)過(guo)程中(zhong)(zhong)化石性CO2的(de)排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi),僅“評(ping)估標(biao)準(zhun)”中(zhong)(zhong)提(ti)及(ji)。對(dui)于(yu)污(wu)泥處理(li)過(guo)程中(zhong)(zhong)的(de)直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)(pai)放因(yin)子(zi)(zi)(zi)研究(jiu)相(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)少,但“水(shui)務指南”和(he)“評(ping)估標(biao)準(zhun)”也給(gei)出(chu)了推薦(jian)值。這(zhe)些(xie)值基(ji)(ji)本是(shi)基(ji)(ji)于(yu)文獻研究(jiu),并參考了“IPCC指南”,相(xiang)對(dui)還較(jiao)(jiao)為缺乏我國相(xiang)關方面的(de)數據(ju)。
對(dui)(dui)于(yu)(yu)間接排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi),可以(yi)看出(chu)電(dian)耗、藥耗等差異均較大。關于(yu)(yu)電(dian)耗排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi),“水(shui)務(wu)指南”和“低碳(tan)(tan)(tan)運行規范”采(cai)(cai)用(yong)《2019年(nian)年(nian)度減(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)項(xiang)目(mu)中國(guo)區域電(dian)網(wang)基準(zhun)(zhun)線排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)》,“協(xie)同控制(zhi)指南”和“評估標準(zhun)(zhun)”采(cai)(cai)用(yong)《2012年(nian)中國(guo)區域電(dian)網(wang)平均二(er)氧化碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)》。《2019年(nian)年(nian)度減(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)項(xiang)目(mu)中國(guo)區域電(dian)網(wang)基準(zhun)(zhun)線排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)》主要是用(yong)于(yu)(yu)自愿減(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)項(xiang)目(mu)相關可交易的碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)核(he)算,而《2012年(nian)中國(guo)區域電(dian)網(wang)平均二(er)氧化碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)》是進(jin)行碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)計(ji)算的,故認為《2012年(nian)中國(guo)區域電(dian)網(wang)平均二(er)氧化碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)因(yin)子(zi)(zi)》相對(dui)(dui)更符合城(cheng)鎮污水(shui)進(jin)行碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)核(he)算的需(xu)求(qiu)。
表(biao)2 直(zhi)接碳(tan)排放因子(zi)
注:①“協(xie)同(tong)控制指南”中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)泥(ni)甲烷排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang),不(bu)考慮處(chu)理(li)(li)處(chu)置方式,僅(jin)為厭(yan)氧(yang)處(chu)理(li)(li),無(wu)法歸納入目前的(de)(de)統計(ji)(ji)體系,故(gu)暫不(bu)統計(ji)(ji);②“水(shui)務指南”中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)CO2按照(zhao)10%化(hua)石(shi)(shi)碳考慮,并根(gen)據(ju)理(li)(li)論(lun)轉化(hua)公式計(ji)(ji)算(suan),故(gu)無(wu)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi);CH4和N2O排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)根(gen)據(ju)AAO工藝選(xuan)取(qu);污(wu)(wu)泥(ni)焚燒中(zhong)(zhong)化(hua)石(shi)(shi)源(yuan)(yuan)CO2的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)根(gen)據(ju)污(wu)(wu)泥(ni)碳含量進(jin)行計(ji)(ji)算(suan),本(ben)研究中(zhong)(zhong)取(qu)碳含量為30%;③“評估(gu)標(biao)準(zhun)”中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)泥(ni)焚燒化(hua)石(shi)(shi)源(yuan)(yuan)CO2的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)根(gen)據(ju)污(wu)(wu)泥(ni)含碳量計(ji)(ji)算(suan),本(ben)研究中(zhong)(zhong)取(qu)30%;④污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)甲烷的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)根(gen)據(ju)標(biao)準(zhun)給出的(de)(de)范圍,選(xuan)取(qu)最大值(zhi);⑤N2O排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)單位為kgN2O-N/kgTN。
表3 間接排放及(ji)減排因(yin)子
注:①“水務指(zhi)南”中提出光伏發電潛力(li)為21.312 kWh/m3;并(bing)未給出具體(ti)計算公(gong)式;②“評估標(biao)準”中再生水回用的因子根據回用規模(mo)來,本研究選取最(zui)大規模(mo),其排(pai)放因子最(zui)小,為0.3 kg/m3。此外,本標(biao)準還考慮了(le)土(tu)地利(li)用肥料替代(dai)的碳(tan)減排(pai),在后(hou)續結果中分析(xi);③電耗(hao)排(pai)放因子選取華(hua)中區域(yu)數值。
另外,近期生(sheng)態環境部環境規劃院碳達(da)峰(feng)碳中(zhong)和研(yan)究(jiu)中(zhong)心牽頭編制并發布了《中(zhong)國電網區域(yu)二(er)氧化碳排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)研(yan)究(jiu)(2023)》,該報(bao)告對(dui)電網排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)進行省級分類(lei),相對(dui)來說(shuo)是(shi)(shi)更為(wei)準(zhun)確的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)。對(dui)于(yu)藥耗的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi),可以(yi)(yi)(yi)看出“評(ping)估指南”中(zhong)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)普遍高于(yu)其他標準(zhun),其主要原因(yin)是(shi)(shi)“評(ping)估標準(zhun)”中(zhong)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)大多數(shu)均是(shi)(shi)以(yi)(yi)(yi)活(huo)性物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)含(han)量(liang)計(ji),如PAC的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)6.19是(shi)(shi)采(cai)用Al3+含(han)量(liang)計(ji)算(suan)的(de)(de)(de),FeCl3是(shi)(shi)以(yi)(yi)(yi)Fe3+含(han)量(liang)計(ji)算(suan),因(yin)此在進行碳排(pai)(pai)放(fang)(fang)計(ji)算(suan)時(shi)收集到(dao)廠區藥耗數(shu)據后需進行活(huo)性物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)量(liang)的(de)(de)(de)換算(suan)后再乘以(yi)(yi)(yi)排(pai)(pai)放(fang)(fang)因(yin)子(zi)(zi)。
3. 存在問(wen)題(ti)
核算范圍(wei)不統一
在(zai)污(wu)水(shui)處(chu)理碳(tan)(tan)排(pai)放核(he)算時,需(xu)(xu)根據核(he)算目標合理選(xuan)擇正確(que)的(de)(de)核(he)算范圍(wei),如是進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)全生命周期(qi)的(de)(de)碳(tan)(tan)排(pai)放,則需(xu)(xu)考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)建設、運行(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)拆(chai)除(chu)全過程。若是僅針(zhen)(zhen)對運行(xing)(xing)(xing)(xing)階(jie)段,則需(xu)(xu)考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)是否(fou)將(jiang)(jiang)污(wu)泥納(na)入考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)。現(xian)行(xing)(xing)(xing)(xing)標準中,“IPCC指(zhi)(zhi)南(nan)”、“水(shui)務(wu)指(zhi)(zhi)南(nan)”和(he)“評(ping)估(gu)指(zhi)(zhi)南(nan)”均將(jiang)(jiang)污(wu)泥處(chu)理處(chu)置碳(tan)(tan)排(pai)放納(na)入考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)范圍(wei)。“IPCC指(zhi)(zhi)南(nan)”為地域(yu)性(xing)(xing)的(de)(de)碳(tan)(tan)排(pai)放標準,“水(shui)務(wu)指(zhi)(zhi)南(nan)”和(he)“評(ping)估(gu)指(zhi)(zhi)南(nan)”為全生命周期(qi)的(de)(de)碳(tan)(tan)排(pai)放標準,故在(zai)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)地域(yu)性(xing)(xing)或全生命周期(qi)碳(tan)(tan)排(pai)放核(he)算時,將(jiang)(jiang)污(wu)泥納(na)入考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)。而(er)“省(sheng)級指(zhi)(zhi)南(nan)”也是針(zhen)(zhen)對地域(yu)性(xing)(xing)的(de)(de),由于發布較早,在(zai)“IPCC指(zhi)(zhi)南(nan)”修訂后未進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)修訂,故沒有(you)考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)污(wu)泥碳(tan)(tan)排(pai)放。“低碳(tan)(tan)運行(xing)(xing)(xing)(xing)規范”未考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)污(wu)泥處(chu)理處(chu)置碳(tan)(tan)排(pai)放,在(zai)僅僅針(zhen)(zhen)對污(wu)水(shui)處(chu)理廠進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)運行(xing)(xing)(xing)(xing)評(ping)價時,可不考(kao)(kao)(kao)慮(lv)(lv)污(wu)泥碳(tan)(tan)排(pai)放。
核算(suan)因子差異大
對于(yu)排(pai)(pai)(pai)(pai)放因子(zi)(zi),6項(xiang)(xiang)標準(zhun)(zhun)(zhun)對于(yu)污水(shui)處理(li)直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)(pai)(pai)放均進行了(le)規(gui)定,“IPCC指南(nan)”、“省級指南(nan)”、“協同(tong)(tong)控制指南(nan)”和“低(di)碳運行規(gui)范”相對較為(wei)(wei)(wei)統一(yi)。而“水(shui)務指南(nan)”和“評估指南(nan)”對于(yu)污水(shui)直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)(pai)(pai)放的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)(pai)放因子(zi)(zi)參考(kao)國內的(de)(de)文獻(xian)并結合工藝情(qing)況(kuang),相對是(shi)(shi)較為(wei)(wei)(wei)符合我國實際情(qing)況(kuang)的(de)(de),若(ruo)能結合實際監測數據(ju),結果(guo)更為(wei)(wei)(wei)可靠(kao)。間(jian)接(jie)排(pai)(pai)(pai)(pai)放的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)(pai)放因子(zi)(zi)主要(yao)是(shi)(shi)“低(di)碳運行規(gui)范”、“水(shui)務指南(nan)”和“評估指南(nan)”3個(ge)團標中體(ti)現。然而,令人(ren)意外(wai)的(de)(de)是(shi)(shi)這3項(xiang)(xiang)標準(zhun)(zhun)(zhun)中關(guan)于(yu)排(pai)(pai)(pai)(pai)放因子(zi)(zi)的(de)(de)規(gui)定差異也較大,一(yi)方(fang)(fang)面是(shi)(shi)因為(wei)(wei)(wei)有些(xie)標準(zhun)(zhun)(zhun)給(gei)出的(de)(de)核算(suan)因子(zi)(zi)是(shi)(shi)根(gen)據(ju)活性物質進行計(ji)(ji)算(suan)有些(xie)標準(zhun)(zhun)(zhun)是(shi)(shi)根(gen)據(ju)物質整體(ti)進行換算(suan),另一(yi)方(fang)(fang)面是(shi)(shi)因為(wei)(wei)(wei)不同(tong)(tong)的(de)(de)標準(zhun)(zhun)(zhun)參考(kao)的(de)(de)不同(tong)(tong)文獻(xian)來源。這就需要(yao)在計(ji)(ji)算(suan)污水(shui)處理(li)廠(chang)碳排(pai)(pai)(pai)(pai)放時審慎的(de)(de)查詢(xun)相關(guan)因子(zi)(zi)的(de)(de)來源,分析差異原因,并合理(li)的(de)(de)進行因子(zi)(zi)取值。
三、結論(lun)及展望(wang)
本文梳(shu)理(li)了現有城(cheng)鎮污水(shui)處(chu)理(li)廠碳排(pai)放核(he)算標(biao)準(zhun)(zhun)規范,發現國家層面還未出臺城(cheng)鎮污水(shui)處(chu)理(li)廠處(chu)理(li)行業的碳排(pai)放核(he)算標(biao)準(zhun)(zhun)。對(dui)比(bi)了現有團體(ti)(ti)標(biao)準(zhun)(zhun)的核(he)算邊界及核(he)算因子存在的差異(yi)。
現(xian)有(you)標(biao)準中(zhong)(zhong),核(he)(he)(he)(he)算(suan)邊界有(you)的(de)包含建設、運(yun)行(xing)、拆除(chu)階段碳排(pai)放(fang)(fang),有(you)的(de)不包含;對(dui)(dui)于運(yun)行(xing)階段有(you)的(de)考(kao)慮(lv)(lv)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)置過程有(you)的(de)不考(kao)慮(lv)(lv);此外對(dui)(dui)于核(he)(he)(he)(he)算(suan)對(dui)(dui)象中(zhong)(zhong)是否將化石性CO2納入(ru)(ru)核(he)(he)(he)(he)算(suan)也需(xu)要(yao)進一(yi)(yi)步明確。若是進行(xing)行(xing)業相(xiang)關碳排(pai)放(fang)(fang)核(he)(he)(he)(he)算(suan)統(tong)計(ji)工(gong)作,建議可(ke)進行(xing)建設、運(yun)行(xing)(包含污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)置)、拆除(chu)全生(sheng)命周期碳排(pai)放(fang)(fang)核(he)(he)(he)(he)算(suan),并將污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)置納入(ru)(ru)核(he)(he)(he)(he)算(suan)范(fan)圍;若是針對(dui)(dui)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)運(yun)營企(qi)業,可(ke)考(kao)慮(lv)(lv)僅(jin)將污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠運(yun)行(xing)所需(xu)的(de)電耗(hao)、藥耗(hao)、能(neng)耗(hao)和直接排(pai)放(fang)(fang)納入(ru)(ru)考(kao)慮(lv)(lv),不考(kao)慮(lv)(lv)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)置過程產生(sheng)的(de)碳排(pai)放(fang)(fang)。對(dui)(dui)于污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)及污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)理處(chu)(chu)(chu)置過程中(zhong)(zhong)化石性CO2,建議暫(zan)時不納入(ru)(ru)核(he)(he)(he)(he)算(suan)范(fan)圍,一(yi)(yi)方面(mian)是因(yin)為其排(pai)放(fang)(fang)因(yin)子相(xiang)對(dui)(dui)缺乏,另一(yi)(yi)方面(mian)“IPCC指南”中(zhong)(zhong)并未(wei)納入(ru)(ru)核(he)(he)(he)(he)算(suan),與國際保持統(tong)一(yi)(yi)。
核(he)算因(yin)子是碳排(pai)(pai)放(fang)核(he)算的關鍵因(yin)素。現有標(biao)準中(zhong)(zhong),對于污水處(chu)理和污泥處(chu)理處(chu)置過(guo)程直接(jie)排(pai)(pai)放(fang)的CH4、N2O排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子差異(yi)較大,可參考我國相(xiang)關標(biao)準推(tui)薦(jian)(jian)值(zhi)進(jin)行(xing)選(xuan)取,或進(jin)行(xing)直接(jie)實測獲得。間接(jie)排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子中(zhong)(zhong)藥(yao)劑排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子差異(yi)較大,建(jian)議進(jin)行(xing)標(biao)準中(zhong)(zhong)參考資料(liao)溯源后(hou),判(pan)斷使用。電(dian)力排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子推(tui)薦(jian)(jian)根據(ju)排(pai)(pai)放(fang)企業所在地(di),優(you)先選(xuan)用當地(di)排(pai)(pai)放(fang)因(yin)子進(jin)行(xing)碳排(pai)(pai)放(fang)核(he)算。
基于上(shang)述(shu)現(xian)狀(zhuang),建議后續污水(shui)處理廠碳(tan)排放方面可開展(zhan)如下工作(zuo):①在團標(biao)(biao)的基礎上(shang),進一步完(wan)成(cheng)行(xing)業或(huo)國家標(biao)(biao)準的編(bian)制,統一碳(tan)排放核(he)算(suan)因子,為行(xing)業開展(zhan)相關(guan)工作(zuo)提供指(zhi)導(dao);②開展(zhan)污水(shui)處理廠溫室氣體監測,獲取(qu)更契合各個項目一手(shou)碳(tan)排放數據(ju)。
進行(xing)碳(tan)排放核(he)算(suan)的(de)目的(de),依然是減碳(tan)降碳(tan),貫徹落實(shi)國家(jia)實(shi)現“雙碳(tan)”目標。因此,在碳(tan)核(he)算(suan)的(de)基礎上,更需要(yao)進行(xing)低(di)碳(tan)技(ji)術(shu)研究(jiu)、開發,促(cu)進污水處理低(di)碳(tan)技(ji)術(shu)進步(bu)。
聲明:本文轉自(zi)給水(shui)排水(shui),作者賀珊(shan)珊(shan)、陳紅(hong)芳(fang)等。本文版權(quan)歸原作者所有,不代表本網站觀點(dian),僅供學習(xi)交流之用(yong),不做商業用(yong)途。如文中的內(nei)容(rong)、圖片、音(yin)頻、視頻等存在(zai)第(di)三方的在(zai)先(xian)知識產權(quan),請及(ji)時聯(lian)系我(wo)們(men)刪除。