在碳中和政策下污水与污泥处理处置的一点思 考 目 录 0 1 0 2 xx 简介 碳排放与温室效应 0 3 0 4 污水与污泥处理碳排放 污水处理中的资源回收 2 PART SECOND 碳排放与温室效 应 CARBON EMISSIONS REDUCTION A N D GREENH O U S EE F F E C T 温室效应对我们的影 响 全球碳排放概 况 大气二氧化碳浓度与地表温度的变化趋 势 大气二氧化碳排放的变化趋 势  预 计 到 2050 年 全 球 的能源需求将 增 加 50% ， 且 主 要是发 展中国家 ，如果不 控制碳 排放， 全球 碳排 放的趋势不会 减 少。  不可能限制发展 国 摘自 Bill Gates 《气候经济与人类未来》 P35 家的发展，所以 科 技创新， 低碳 污水处理可能影响温室效应的物 质 3 PART THIRD 污水与污泥处置的碳排 放 CARBON WAGE UDGE EMISSIONS FROM S E AND SL 污水处理厂温室效应的影 响 成分 • 二氧化碳 • 甲烷 • 一氧化二氮 影响温室效应的趋势 1 当量 21 当量 310 当量 • 传统电 : 0.9 kgCO2/Kwh( 一吨标准煤发电 3000Kwh, 排放 2.7 吨 CO2/ 吨标准煤） • 污水处理温室效应对环境的影响大概 2% 左右 污水处理厂不同的出水标 准 标准 序 号 主要污染物 1 2 3 化学需氧量 （ COD ） 生化需氧量 （ BOD5 ） 悬浮物（ SS ） GB18918-2002 一级标准 A B 北京地标 天津地标 A B A B 50 60 20 30 30 40 30 20 10 20 4 6 6 10 6 4 10 20 5 5 5 5 / / 15 20 10 15 10 15 1.5 1.0 1.5 1.0 0.3 （湖库 0.1 ） 0.2 （湖库 0.05 ） 4 总氮（以 N 计） 5 氨氮（以 N 5 （ 8 ） 8 （ 15 ） 1.0 （ 1.5 1.5 （ 2.5 1.5 （ 3.0 2.0 （ 3.5 计） ） ） ） ） 6 总磷（以 P 计） 地表Ⅳ类 地表Ⅲ类 水 水 0.5 1 0.2 0.3 0.3 0.4 7 色度（稀释倍数 ） 3012℃ 时控制指标； 30 10 15 15 20 / 注：国标括号内数值为水温≤ 国标一级 B 开始工艺要求具有除磷 粪大肠菌群数 脱氮功能 8 1000 10000 500 1000 1000 1000 20000 个 /L / 10000 污水处理的基本流 程 物化预处理 格栅 曝气沉砂池 生化处理 初沉池 生化池 二沉池 进水 深度处理及出水 内循环 油脂 栅渣 沙 初沉污泥 污泥循环 剩余污泥 沼气柜 火炬 污泥浓缩 厌氧消化 沼气 沼渣沼液分离 l 污泥脱水液回流 污泥脱水 外运 污水处理不同标准的温室效应影 响 不同污水处理工艺的温室效应影 响 德国污泥处理概 况 污泥处理处置方式占比 （%） 干化 , 3.75 填埋 , 掺烧 , 34.74 0.35 单独焚烧 , 25.97 土地利用 , 23.88 矿山修复 , 建材利用 , 1.7 9.56 5 2016 年德国污泥处理处置方式对 比 2017 年修订的“德国污泥条例” (AbklärV) 实施路径 污泥处理的主流流 程  在土地资源紧缺的大 中型城市鼓励采用“生物质利用 + 焚烧”处置模式。将垃圾焚烧发电厂、燃煤电厂、水 泥窑等协同处置方式作为污泥处置的补充。《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》（ 2020.7 ）  推广污泥集中焚烧无害化处理，城市污泥无害化处置率达到 90% 。《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲 要》（ 2021.3 ） 污泥厌氧消化技术应用与运行水平与发达国家差 距 国内外污泥厌氧消化处理率对比 75% 58% 50 %  污泥有机质含量低，污水管网 建 设管理水平不高  污泥厌氧消化运行管理经验缺 乏 2 % 中国 美国 英国 欧盟平均  厌氧消化全链条技术有待提高 国内某污水处理厂污泥厌氧处理工艺流 程 污泥厌氧产沼发电 量  全年平均每天沼气产量达到 17,073 m3 ；  全年平均每天发电量 27,047 kWh ，厂内全年平均每天耗电 41,888 kWh ， 即全年厂内用电 65% 由沼气发电系统提供； 40000 20000 32000 16000 24000 沼气产生量 16000 (kWh) 8000 沼气发电量 (Nm3/d) 沼气产生量 12000 4000 8000 0 0 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 /1 0 1 2 /1 /2 /3 /4 /5 /6 /7 /8 /9 16 016 016 016 016 016 016 016 016 16/1 16/1 16/1 20 2 2 2 2 2 2 2 2 20 20 20 1 20 沼气发电量 6/1 /1 1 20 6 /2 1 1 1 1 1 1 1 /1 /3/1 /1 /1 / 4/ /5/ /6/ / 7/ / 8/ /9/ /10/ /11 /12 16 16 016 16 016 16 16 6 16 016 20 20 2 20 2 20 20 201 0 2 2 污泥处理处置技术路线碳足迹的分 析 污泥填埋，不回收沼气 以热干化污泥，并把污泥颗粒作土地利用 堆肥 + 污泥土地利 用 焚烧并进行热力 回收 以热干化污泥，并把 污泥颗粒碳化土地利 用 厌氧消化 + 沼气利 用 + 污泥土地 利用 热水解厌氧消化 + 沼气利用 + 污泥 土地 利用 AECOM 公司 “城市污水再生和污泥资源化利用政策研究” 项目 热干化污泥 + 作为 煤的替代品，用于水 泥窑或发电厂