【北京中科博联】污水厂污泥处理处置工艺碳排放比较

82 交流平台 Exchange Platfo rml 污水厂污泥处理处置工艺碳排放比较 □ 中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心 刘洪涛 陈同斌 高定 郑国砥 □ 中国市政工程中南设计研究总院重庆分院 陈文华 贾建青 摘 要 关键词 本文对城镇污水厂污泥现行的主流处理和处置工艺碳排放量进行了比较，碳减排是未来污泥处理 处置技术发展的重要方向，探讨了参与CDM机制的可行性。 污泥；碳排放；CDM 自1997年《联合国气候变化框架公约》京都议定书签订以 来，以二氧化碳和甲烷为代表的温室气体排放成为各国开展行 业技术革新的重要依据，同时推动了节能减排技术和低能耗产 业的发展。在该公约缔约国每年向联合国提交的温室气体排放 清单中，污泥等固体废物处理处置系统的碳排放量也是一项重 要内容。 污泥处理处置面临巨大压力 目前，我国城镇污水厂污泥产量已达3000万吨，但大部分 污泥都简单脱水后外运弃置，规范处置只占很小比例。同时， 弃置后污泥面临再次污染水体的环境风险，产生臭味、孳生蚊 蝇，并向环境排放大量甲烷，其温室效应为二氧化碳的数十 倍。因此，污泥处理处置技术和工程建设不仅要考虑经济性、 稳定性、可靠性和环境因素，今后还应考虑到碳减排因素。 由于全国城镇污水处理厂污泥缺少稳定、有效的处置途 径，各地的污泥污染事件频发，导致城镇污水处理厂的正常和 稳定运行面临巨大压力。污水中约50%的污染物进入污泥，污 泥无害化处置滞后。监管数据显示：有300多座污水厂污泥去向 不明；约80%的污泥采用简易填埋，垃圾填埋场难以为继，二 次污染严重。如浙江省杭州市萧山区围垦七工段的万亩鱼塘由 于污泥倾倒造成的大规模死鱼、深圳下坪固废填埋场污泥坑管 涌事件、广州铬德污泥恶臭污染事件、重庆三峡库区污泥污染 事件和京城环保第一案等，使得污水处理厂处于十分尴尬的境 地：一边治理污，一边制造污。 鉴于大部分污水处理工程和部分污泥处理工程属于高能耗 项目，如何在保护环境和生态基础上真正做到节能减排是当前 十分重要的问。2009年末，在“十二五”水专项规划编制启 动会上，住房和城乡建设部副部长仇保兴指出，目前我国污水 污泥领域的碳排放信息仍为空白，亟待系统研究并完善补充。 这对于我国在国际碳排放谈判中掌握主动具有重要意义。 不同污泥处理处置工艺的碳排放量 污泥处理处置的碳排放主要包括两方面：一个是污泥处理 处置过程直接排放的二氧化碳，另一方面是处理处置设施运行 能耗间接造成的碳足迹。从全球尺度来看，前者主要来自大气 中已存在的二氧化碳，只是通过碳吸收-存贮-释放的循环过程， 又回到大气环境中，属于中性碳，对于碳减排的影响有限。从 碳源上讲，运行能耗的碳排放来自于化石能源，属于典型的碳 减排领域。 处理处置技术以脱水-填埋、生物堆肥、厌氧消化、干化焚 烧为主。在目前现行的几种主流污泥处理处置方式中，填埋1吨 湿污泥(含水率80%)会造成0.5吨二氧化碳的总排放量，在各种 处理处置工艺中其碳排放量最大。厌氧消化技术碳排放量约在 28~35 kg/吨湿污泥，利用产生的沼气发电还可以减排二氧化碳 100kg。生物堆肥和热干化-焚烧的碳排放量强度分别在25~30 kg和150~180kg左右。从处理过程的碳排放角度来看，厌氧消 化和好氧生物堆肥的碳减排效果较好。 如果从处理处置的生命周期进行系统分析，堆肥处理工 艺过程，降低其碳足迹仍有巨大的空间。如除臭设备运行的电 耗占污泥处理总能耗的一半以上，因此降低除臭设备的运行时 间，可以达到显著的碳减排效果。如：中科博联环境工程公司 开发的通过优化堆体结构和覆盖除臭材料，可以控制臭气产生 和释放。另外，将生物堆肥处理延伸至处置端，生物堆肥的污 泥产品一般作为有机肥或基质使用，可以替代部分化肥，通过 减少化肥施用量，碳排放量相应减少70kg/吨湿污泥。另外，有 机肥或基质可起到增加碳汇(即碳吸收和固定)的效果，以污泥堆 肥作为草坪基质为例，每吨污泥可增加650kg的碳汇量。 从碳减排角度综合来看，生物堆肥+土地利用和厌氧消化+ 沼气发电是最具优势的两种处理处置工艺路线。 碳减排是污泥处理处置工程的重要发展方向 83 Exchange Platforml 混凝土的强度控制的重要性 在建筑工程中，混凝土的强度控制关系着工程结构的可靠 性。其原因一是：在建筑工程建设中钢筋混凝土其结构是由混 凝土来组成的；其原因二是：混凝土不同于其他的建筑材料取 样试验工作。在建筑工程中要把混凝土标号的强度控制好不是 件容易操作的事情，它需要通过一系列的强化施工来完成混凝 土的强度控制来完成。在建筑工程中，混凝土的强度试验工作 与其他建设的材料试验工作有着根本性的区别。两者材料试验 工作的不同之处在于：其它建设工程中的材料试验工作仅是在 原材料上按指标来进行取样、试验，很快就可以确定材质 的好坏；而混凝土在建筑工程中的取样试验工作不同之处是， 混凝土的强度控制取样试验工作是在已构成成品的材料中进行 取样、试验完成的。在建筑工程中混凝土是由试配，试验，配 合比设计，和施工，取样，养护等工序来完成；在每个工序管 理环节中对其控制要求都非常的，如有半点疏忽或失误都将会 导致混凝土的强度质量降低。在混凝土的成型前的准备工作 中，确保混凝土的构件强度控制是非常重要的。 建筑工程中混凝土强度控制 □ 湖北省输变电工程公司 程宙强 摘 要 关键词 在建筑工程中，应保障工程结构的可靠性，即安全性、适用性、耐久性。对于混凝土结构工程，混凝 土的强度关系着工程结构的可靠性。本篇通过对混凝土的强度控制的浅论，展开混凝土的强度控制相关对 策与管理进入探讨。 混凝土；建筑；工程；控制 混凝土的强度控制对策 在建筑工程中为了能够更好的去控制混凝土的标号，进一 步去确保混凝土的强度设计，我们要严格抓好以下几方面工作。 1、做好建筑工程中的组织设计编制工作。 在完善编制施工组织的设计和混凝土的标号试配设计编制 提样中我们应该要做好以下两点工作。（1）为了建筑中的混凝 土强度施工从始至终得到很好的受控，在项目施工中能够更好 的去指导，确保混凝土的强度质量控制。在建筑工程施工过程 中，需要建立专项的编制部门对混凝土施工组织编制进行有效 的管理和质量措施的控制。（2）建筑工程中混凝土强度质量应 该严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》中的规定进行 评定。在施工现场应该采用差未知的统计与非统计的方式 进行评定。其中标准差未知的统计方法与非统计评定的方法区 别在于其验收批混凝土的组数不同，和在数理统计上的混凝土 强度其标准差的不同。在建筑高层与多层的现浇混凝土的结构 中对混凝土的验收划分，需要在施工组织设计事先进行规定。 这样一来可以更好去决定采用哪一种数理统计方式和更好去对 目前，我国污泥处理处置工程的业主多为政府部门，其运 行资金来源和投资渠道较为单一，主要为污水处理补贴和财政 投入。在污水处理的稳定运行资金仍未得到满足的情况下，污 泥处理需要拓展多元化的融资渠道。根据京都议定书的清洁发 展机制(CDM)，发达国家可通过对发展中国家以技术援助 或资金购买的方式达到完成本国碳减排指标的目的。 CDM是污泥处理处置一条新的融资渠道。通过碳减排获得 多元化渠道的资金支持，可以更好地支撑污泥处理处置的稳定 运行，并为污泥低碳技术、设备的研发提供有力保障。但是到 目前为止，在国家发改委已批复的近2000个CDM注册项目中， 污泥处理处置参与的案例只有上海白龙港污泥工程和绍兴污泥 垃圾混合焚烧发电项目。 CDM项目须经过严格的申请、核定程序认定的碳减排量， 一般以每吨碳8~10美元的价格售出，购买方主要为国际气候资 本跨国企业和世界银行等国际金融组织。从目前CDM在我国的 发展情况来看，其瓶颈在于碳减排的核定，即碳排放量的减少 是否可以准确量化。厌氧消化-沼气发电的工艺路线，在争取 CDM认证上具有优势，因为其沼气发电后并入市政电网，碳减 排幅度可以准确计算和核定。尽管生物堆肥-土地利用减排量的 核定目前仍处于探索阶段，但可以大幅削减碳净排放量和增加 碳汇，因此未来的CDM发展潜力巨大。 低碳技术的发展和碳减排是我国污泥处理处置行业的发展趋 势，其巨大的潜力仍有待开发。我国提出，到2020年单位GDP 碳排放强度比2005年下降40%~45%，污泥处理处置规划成为 “十二五”污水处理行业重点内容，近期我国颁布对污泥处理企 业在资金渠道上给予支持，包括贴息贷款、鼓励上市融资等优惠 政策，这些对于污泥行业而言都是纷沓而至的利好，也为我国污 泥处理处置低碳技术的发展奠定了良好的基础平台。 C