自1997年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》京都議定書簽訂以來，以二氧化碳和甲烷為代表的溫室氣體排放成為各國開展行業(yè)技術革新的重要依據，同時推動了節(jié)能減排技術和低能耗產業(yè)的發(fā)展。在該公約締約國每年向聯(lián)合國提交的溫室氣體排放清單中，污泥等固體廢物處理處置系統(tǒng)的碳排放量也是一項重要內容。

污泥處理處置面臨巨大壓力

目前，我國城鎮(zhèn)污水廠污泥產量已達3000萬噸，但大部分污泥都簡單脫水后外運棄置，規(guī)范處置只占很小比例。同時，棄置后污泥面臨再次污染水體的環(huán)境風險，產生臭味、孳生蚊蠅，并向環(huán)境排放大量甲烷，其溫室效應為二氧化碳的數十倍。因此，污泥處理處置技術和工程建設不僅要考慮經濟性、穩(wěn)定性、可靠性和環(huán)境因素，今后還應考慮到碳減排因素。

由于全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥缺少穩(wěn)定、有效的處置途徑，各地的污泥污染事件頻發(fā)，導致城鎮(zhèn)污水處理廠的正常和穩(wěn)定運行面臨巨大壓力。污水中約50%的污染物進入污泥，污泥無害化處置滯后。監(jiān)管數據顯示：有300多座污水廠污泥去向不明；約80%的污泥采用簡易填埋，垃圾填埋場難以為繼，二次污染嚴重。如浙江省杭州市蕭山區(qū)圍墾七工段的萬畝魚塘由于污泥傾倒造成的大規(guī)模死魚、深圳下坪固廢填埋場污泥坑管涌事件、廣州鉻德污泥惡臭污染事件、重慶三峽庫區(qū)污泥污染事件和京城環(huán)保第一案等，使得污水處理廠處于十分尷尬的境地：一邊治理污，一邊制造污。

鑒于大部分污水處理工程和部分污泥處理工程屬于高能耗項目，如何在保護環(huán)境和生態(tài)基礎上真正做到節(jié)能減排是當前十分重要的問題。2009年末，在“十二五”水專項規(guī)劃編制啟動會上，住房和城鄉(xiāng)建設部副部長仇保興指出，目前我國污水污泥領域的碳排放信息仍為空白，亟待系統(tǒng)研究并完善補充。這對于我國在國際碳排放談判中掌握主動具有重要意義。

不同污泥處理處置工藝的碳排放量

污泥處理處置的碳排放主要包括兩方面：一個是污泥處理處置過程直接排放的二氧化碳，另一方面是處理處置設施運行能耗間接造成的碳足跡。從全球尺度來看，前者主要來自大氣中已存在的二氧化碳，只是通過碳吸收-存貯-釋放的循環(huán)過程，又回到大氣環(huán)境中，屬于中性碳，對于碳減排的影響有限。從碳源上講，運行能耗的碳排放來自于化石能源，屬于典型的碳減排領域。

處理處置技術以脫水-填埋、生物堆肥、厭氧消化、干化焚燒為主。在目前現(xiàn)行的幾種主流污泥處理處置方式中，填埋1噸濕污泥(含水率80%)會造成0.5噸二氧化碳的總排放量，在各種處理處置工藝中其碳排放量最大。厭氧消化技術碳排放量約在28~35 kg/噸濕污泥，利用產生的沼氣發(fā)電還可以減排二氧化碳100 kg。生物堆肥和熱干化-焚燒的碳排放量強度分別在25~30 kg和150~180 kg左右。從處理過程的碳排放角度來看，厭氧消化和好氧生物堆肥的碳減排效果較好。

如果從處理處置的生命周期進行系統(tǒng)分析，堆肥處理工藝過程，降低其碳足跡仍有巨大的空間。如除臭設備運行的電耗占污泥處理總能耗的一半以上，因此降低除臭設備的運行時間，可以達到顯著的碳減排效果。如：中科博聯(lián)環(huán)境工程公司開發(fā)的通過優(yōu)化堆體結構和覆蓋除臭材料，可以控制臭氣產生和釋放。另外，將生物堆肥處理延伸至處置端，生物堆肥的污泥產品一般作為有機肥或基質使用，可以替代部分化肥，通過減少化肥施用量，碳排放量相應減少70 kg/噸濕污泥。另外，有機肥或基質可起到增加碳匯(即碳吸收和固定)的效果，以污泥堆肥作為草坪基質為例，每噸污泥可增加650 kg的碳匯量。

從碳減排角度綜合來看，生物堆肥+土地利用和厭氧消化+沼氣發(fā)電是最具優(yōu)勢的兩種處理處置工藝路線。

碳減排是污泥處理處置工程的重要發(fā)展方向

目前，我國污泥處理處置工程的業(yè)主多為政府部門，其運行資金來源和投資渠道較為單一，主要為污水處理補貼和財政投入。在污水處理的穩(wěn)定運行資金仍未得到滿足的情況下，污泥處理需要拓展多元化的融資渠道。根據京都議定書的清潔發(fā)展機制(CDM)協(xié)議，發(fā)達國家可通過對發(fā)展中國家以技術援助或資金購買的方式達到完成本國碳減排指標的目的。

CDM是污泥處理處置一條新的融資渠道。通過碳減排獲得多元化渠道的資金支持，可以更好地支撐污泥處理處置的穩(wěn)定運行，并為污泥低碳技術、設備的研發(fā)提供有力保障。但是到目前為止，在國家發(fā)改委已批復的近2000個CDM注冊項目中，污泥處理處置參與的案例只有上海白龍港污泥工程和紹興污泥垃圾混合焚燒發(fā)電項目。

CDM項目須經過嚴格的申請、核定程序認定的碳減排量，一般以每噸碳8~10美元的價格售出，購買方主要為國際氣候資本跨國企業(yè)和世界銀行等國際金融組織。從目前CDM在我國的發(fā)展情況來看，其瓶頸在于碳減排的核定，即碳排放量的減少是否可以準確量化。厭氧消化-沼氣發(fā)電的工藝路線，在爭取CDM認證上具有優(yōu)勢，因為其沼氣發(fā)電后并入市政電網，碳減排幅度可以準確計算和核定。盡管生物堆肥-土地利用減排量的核定目前仍處于探索階段，但可以大幅削減碳凈排放量和增加碳匯，因此未來的CDM發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

低碳技術的發(fā)展和碳減排是我國污泥處理處置行業(yè)的發(fā)展趨勢，其巨大的潛力仍有待開發(fā)。我國提出，到2020年單位GDP碳排放強度比2005年下降40%~45%，污泥處理處置規(guī)劃成為“十二五”污水處理行業(yè)重點內容，近期我國頒布對污泥處理企業(yè)在資金渠道上給予支持，包括貼息貸款、鼓勵上市融資等優(yōu)惠政策，這些對于污泥行業(yè)而言都是紛沓而至的利好，也為我國污泥處理處置低碳技術的發(fā)展奠定了良好的基礎平臺。
 

編輯：劉永麗