文档介绍：污水处理中温室气体排放的核算
方法调查报告
2012年10月
前言 1
一优良做法 2
㈠、废水处理CO2核算方法 2
㈡、废水处理CH4核算方法 2
1 生活废水 2
2 工业废水 5
㈢废水处理N2O核算方法 6
1 间接排放估算 7
2 源自高级集中废水处理厂的子类排放计算方法 7
二其他方法 8
㈠方法对比 8
㈡综合生化反应过程法与耗电量折算法 9
1 废污水处理直接碳排量估算方法 9
2 废污水处理间接碳排量估算方法 11
三附件 13
前言
随着我在不断提高,同时生活污水和工业污水的排放量在不断增加,城市污水处理厂的数量及处理能力也在逐年上升,逐年增加的污水处理厂在运行过程中不可避免地排放出大量温室气体,在处理过程中,废水的厌氧处理会产生甲烷(CH4),废水中氮的去除会产生氧化亚氮(N2O)。
而CH4和N2O的化学性质稳定,在大气中留存时间长,百年全球增温潜势分别为25和298(CO2为1),全球变暖趋势是以CO2辐射强迫为依据的通用换算方法表示这些变暖影响的程度,而辐射强迫是由于气候变化外部驱动因子的变化,如CO2浓度或太阳辐射量的变化等造成对流层顶净辐照度发生变化,所以它们的排放会对气候产生长期影响。污水处理中的CO2排放是生物成因,国家温室气体清单指南中未予考虑,没有纳入国家排放总量。
为了更好地控制温室气体的排放,需要对它们的排放量进行核算,而目前针对污水处理这一行业所排放温室气体的核算方法在国内研究相对较少,估算温室气体排放量时参数的选择主要是参考《国家温室气体清单指南》,以及《中国环境统计年报》、《中国统计年鉴》和相关文献。在此对国内外的估算方法进行了比较,并总结了综合生化反应过程法与耗电量折算法对温室气体的估算,以供参考。
优良做法
㈠、废水处理CO2核算方法
由于废水的CO2排放是生物成因,不应纳入国家排放总量,所以《指南》中未予考虑。废水处理产生的CO2排放主要是微生物分解有机物而产生的,而有机物是由具有光合作用或化能作用的生物利用二氧化碳合成而来,所以污水中CO2的排放是生物成因,无需进行核算。
㈡、废水处理CH4核算方法
1 生活废水
估算源自生活废水的甲烷排放如下:

其中:
CH4排放=清单年份的CH4排放量,单位为kgCH4/年
TOW=清单年份废水中有机物总量,单位为kgBOD/年
S =清单年份以污泥清除的有机成分,单位为kgBOD/年
U i=清单年份收入群体 i的人口比例
Tij =清单年份每个收入群体比例 i 利用处理/排放途径或系统 j 中的程度
i =收入群体:乡村、城市高收入和城市低收入
j =各个处理/排放途径或系统
EFj=排放因子,单位为kg CH4/ kg BOD
R=清单年份回收的CH4量,单位为kgCH4/年
排放因子的选择
废水处理和排放的途径和系统的排放因子,可衡量废水处理和排放系统的甲烷修正因子(MCF)和最大产生潜势(Bo)。Bo是CH4的最大量,可产生于废水中一定数量的有机物。MCF表示每种处理和排放的途径和系统实现的CH4产生能力(Bo)范围。因此,它又表明系统的厌氧程度。各个生活废水处理/排放
途径或系统的CH4排放因子计算如下:

其中:
EFj=排放因子,单位为kgCH4/kgBOD
j=各个处理/排放途径或系统
Bo=最大的CH4产生能力,单位为kgCH4/kgBOD
MCFj=甲烷修正因子(比例),参见表1
优良作法是应用Bo的特定国家数据(如果可以获取),表示为清除的kgCH4/kgBOD,应与活动水平数据一致。如果国家特定数据不能获取,。对于生活废水,,便能转化成基于BOD的值。表2介绍了生活废水的缺省最大CH4产生能力(Bo)。
表2 生活废水的缺省最大CH4产生能力(Bo )
kg CH4/kg BOD
kg CH4/kg COD
活动数据的选择
此源类别的活动数据是废水中有机可降解材料的总量(TOW)。此参数是人口和人均BOD产生量的函数。以生化需氧量(kgBOD/年)表示。生活废水中有机可降解材料的总量的计算公式为:

其中:
TOW=清单年份废水中的有机物总量,单位为kgBOD/年
P=清单年份的国家人口,(单位为人)
BOD=清单年份特定国家人均BOD,单位为g/人/天
=从gBOD到kgBOD的换算
I=排入下水道的附加工业BOD修正因子(,)
表1 生活废水的缺省MCF值
处理和排放途径或系统的类型
备注