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重慶市城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)碳排放研究

2016-11-10 22:29:50 來(lái)源: 閱讀數(shù):898

在全球氣溫逐漸升高的大環(huán)境下,為應(yīng)對(duì)氣候變化,各國(guó)政府都開(kāi)始采取措施,減少溫室氣體排放。在各類碳排放行業(yè)中,城市水處理系統(tǒng)雖然是很小的一個(gè)行業(yè),但由于城鎮(zhèn)水系統(tǒng)與人類生活密切相關(guān),產(chǎn)生的碳排放也越來(lái)越受到重視。目前有關(guān)城市尺度上污水處理及污泥處理處置過(guò)程溫室氣體排放研究很少,更缺乏重慶地區(qū)污水處理系統(tǒng)的碳排放研究。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)國(guó)家溫室氣體清單指南、優(yōu)良作法指南和中國(guó)溫室氣體清單研究成果,結(jié)合重慶地區(qū)污水處理系統(tǒng)特點(diǎn),以污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的CH4、... 在全球氣溫逐漸升高的大環(huán)境下,為應(yīng)對(duì)氣候變化,各國(guó)政府都開(kāi)始采取措施,減少溫室氣體排放。在各類碳排放行業(yè)中,城市水處理系統(tǒng)雖然是很小的一個(gè)行業(yè),但由于城鎮(zhèn)水系統(tǒng)與人類生活密切相關(guān),產(chǎn)生的碳排放也越來(lái)越受到重視。目前有關(guān)城市尺度上污水處理及污泥處理處置過(guò)程溫室氣體排放研究很少,更缺乏重慶地區(qū)污水處理系統(tǒng)的碳排放研究。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)國(guó)家溫室氣體清單指南、優(yōu)良作法指南和中國(guó)溫室氣體清單研究成果,結(jié)合重慶地區(qū)污水處理系統(tǒng)特點(diǎn),以污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的CH4、N2O、生物成因產(chǎn)生的CO2和能源消耗產(chǎn)生的CO2為研究對(duì)象,系統(tǒng)總結(jié)完善了城鎮(zhèn)污水處理、污泥處理處置碳排放核算方法和模型。核算和研究了重慶市2000-2009年污水處理碳排放和2005-2009年污泥處理處置碳排放情況和碳排放水平。預(yù)測(cè)了重慶市污水處理系統(tǒng)碳排放潛勢(shì),探討污水處理系統(tǒng)低碳運(yùn)行策略。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
   ①在城市尺度上總結(jié)完善了污水處理和污泥處理處置碳排放核算方法和模型。參考IPCC計(jì)算方法和相關(guān)資料,總結(jié)了生活污水和工業(yè)廢水處理CH4、N2O和CO2排放核算方法,以及污泥生物處理、填埋、焚燒碳排放核算方法;完善了污泥輸送、濃縮和脫水、穩(wěn)定、干化、熱解、土地利用和建材利用等處理處置碳排放核算方法和模型,同時(shí)探討了生物成因的CO2核算方法和模型。
   ②結(jié)合重慶市相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,對(duì)2000-2009年重慶市生活污水、工業(yè)廢水處理碳排放進(jìn)行了核算和研究。2000-2009年,重慶市污水處理碳排放總量為338.4萬(wàn)噸。其中,能源消耗間接產(chǎn)生的CO2是污水處理碳排放的主要貢獻(xiàn)者,占87.87%;CH4排放量占9.6%,N2O排放量占0.1%,生物成因的CO2占2.43%。工業(yè)廢水處理碳排放量高于生活污水處理的碳排放,碳排放百分比分別為:工業(yè)廢水占77.6%,生活污水占22.4%。重慶市污水處理平均碳排放水平為0.2823 kg GHG/t水(CO2當(dāng)量排放水平為0.9307 kg CO2/t水)。生活污水處理碳排放水平大于工業(yè)廢水。
   ③結(jié)合重慶市污泥處理處置統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),對(duì)2005-2009年各種污泥處理處置碳排放進(jìn)行了核算。污泥運(yùn)輸間接產(chǎn)生的碳排放量為59.06萬(wàn)噸,污泥處理處置碳排放量為25.29萬(wàn)噸。在污泥處理處置中,生物成因產(chǎn)生的CO2是污泥處理處置碳排放的主要貢獻(xiàn)者,占47.25%,能源消耗產(chǎn)生的CO2占14.71%,CH4排放量占15.26%,碳儲(chǔ)存量占22.77%,N2O排放量所占百分比不到0.01%。重慶市污泥處理處置平均碳排放水平為0.3239 t GHG/t污泥(CO2當(dāng)量碳排放水平為0.6324 t CO2/t污泥)。重慶市污泥處理處置平均碳排放水平為0.3239 t GHG/t污泥(CO2當(dāng)量碳排放水平為0.6324 t CO2/t污泥)。重慶目前的幾種污泥處理處置方式中,污泥消化后綜合利用和污泥堆肥后土地利用的碳排放水平相對(duì)較低,污泥填埋處置碳排放水平較高。
   ④對(duì)重慶市2009年各區(qū)縣生活污水處理碳排放和各行業(yè)工業(yè)廢水處理碳排放進(jìn)行了核算和研究。污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的碳排放共70.71萬(wàn)噸(CO2當(dāng)量為190.42萬(wàn)噸)。其中,能源消耗間接產(chǎn)生的CO2是主要碳排放源,占碳排放總量的85.08%,其次是生物成因的CO2,占6.04%,CH4排放量占5.05%,碳儲(chǔ)存量為3.8%,N2O排放量最小,僅占0.03%。重慶市各區(qū)域(按區(qū)縣劃分)生活污水處理碳排放量順序?yàn)椋褐鞒菂^(qū)(經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū))>一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈>渝東北翼>渝東南翼。重慶市各行業(yè)工業(yè)廢水處理碳排放量大小順序?yàn)椋褐圃鞓I(yè)>電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)與供應(yīng)業(yè)>采礦業(yè)。
   ⑤若不采取有效的碳減排措施,2015年,重慶市污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生碳排放將達(dá)到106.97萬(wàn)噸,CO2當(dāng)量為256.07萬(wàn)噸。其中,能源消耗間接產(chǎn)生的CO2占84.91%,具有較大的減排空間;CH4占6.29%,也具有一定減排潛力。
   ⑥重慶市城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)建設(shè)在合理規(guī)劃排水管網(wǎng)、提高污水管道輸送效率的同時(shí),還需選擇合適的污水處理技術(shù)和污泥處理處置方式、降低污水處理能耗,探索廢水處理系統(tǒng)CDM機(jī)制,減少碳排放,促進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)低碳運(yùn)行。

目錄概覽

重慶市城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)碳排放研究 目次

封面

文摘

英文文摘

+

1 緒論

+

1.1 應(yīng)對(duì)氣候變化及碳減排現(xiàn)狀

1.1.1 氣候變化對(duì)環(huán)境的影響

1.1.2 我國(guó)城鎮(zhèn)化與能耗分析

1.1.3 碳減排政策與措施

+

1.2 國(guó)家溫室氣體排放清單

1.2.1 國(guó)外溫室氣體排放情況

1.2.2 我國(guó)溫室氣體排放清單研究

1.2.3 城市尺度溫室氣體排放清單現(xiàn)狀

1.2.4 廢棄物部門(mén)溫室氣體清單現(xiàn)狀

1.3 碳排放評(píng)估與研究現(xiàn)狀

1.4 城鎮(zhèn)水系統(tǒng)節(jié)能減排研究

+

1.5 城鎮(zhèn)污水處理、污泥處理處置情況

1.5.1 全國(guó)污水處理、污泥處理處置現(xiàn)狀

1.5.2 重慶污水處理、污泥處理處置情況

+

1.6 課題的提出

1.6.1 研究目的與意義

1.6.2 研究?jī)?nèi)容

+

2 污水處理系統(tǒng)碳排放核算方法研究

2.1 城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)碳排放計(jì)算方法學(xué)

2.2 排放源的界定

2.3 污水處理系統(tǒng)碳排放潛勢(shì)

+

2.4 污水處理碳排放核算方法

2.4.1 生活污水處理CH4直接排放

2.4.2 工業(yè)廢水處理CH4直接排放

2.4.3 污水處理N2O排放

2.4.4 生活污水處理CO2間接排放

2.4.5 工業(yè)廢水處理CO2間接排放

2.4.6 污水處理CO2直接排放

+

2.5 污泥處理處置碳排放核算方法

2.5.1 污泥輸送

2.5.2 污泥濃縮和脫水

2.5.3 污泥穩(wěn)定

2.5.4 污泥熱解

2.5.5 污泥干化

2.5.6 污泥好氧堆肥

2.5.7 污泥厭氧消化

+

2.6 污泥處置方式碳排放核算

2.6.1 污泥填埋

2.6.2 污泥焚燒

2.6.3 污泥土地利用

2.6.4 污泥建材利用

2.7 本章小結(jié)

+

3 重慶市污水處理碳排放研究

3.1 重慶市污水處理情況

+

3.2 重慶市污水處理碳排放研究

3.2.1 污水處理CH4排放量

3.2.2 污水處理N2O排放量

3.2.3 污水處理CO2間接排放量

3.2.4 污水處理CO2直接排放量

3.3 重慶市污水處理碳排放量分析

3.4 重慶市污水處理碳排放水平分析

3.52009年重慶市污水處理碳排放分析

3.6 重慶市污水處理碳排放預(yù)測(cè)

3.7 不確定性分析

3.8 本章小結(jié)

+

4 重慶市污泥處理處置碳排放研究

4.1 重慶市污泥處理處置情況

+

4.2 重慶市污泥處理處置碳排放研究

4.2.1 污泥輸送碳排放

4.2.2 污泥濃縮-脫水-填埋處理碳排放

4.2.3 污泥濃縮-消化-脫水-利用或填埋碳排放

4.2.4 污泥濃縮-脫水-堆肥-土地利用碳排放

4.2.5 污泥濃縮-脫水-水泥窯協(xié)同處置碳排放

4.2.6 污泥濃縮-消化-脫水-熱干化-填埋處理碳排放

+

4.3 重慶市2005-2009年污泥處理處置碳排放分析

4.3.1 各類溫室氣體排放情況

4.3.2 碳排放水平分析

4.4 重慶市污泥處理處置碳排放預(yù)測(cè)

4.5 不確定性分析

4.6 本章小結(jié)

+

5 重慶市污水處理系統(tǒng)低碳運(yùn)行策略

5.1 重慶市污水處理系統(tǒng)碳排放潛勢(shì)分析

+

5.2 重慶市污水處理系統(tǒng)低碳運(yùn)行策略

5.2.1 合理規(guī)劃排水管網(wǎng)、提高污水管道輸送效率

5.2.2 降低污水處理能耗

5.2.3 回收利用有機(jī)質(zhì)能

5.2.4 選擇合適的污水處理技術(shù)

5.2.5 選擇合適的污泥處理處置方式

5.2.6 探索廢水處理系統(tǒng)CDM機(jī)制

5.3 本章小結(jié)

+

6 結(jié)論和建議

6.1 主要結(jié)論

6.2 建議和展望

致謝

參考文獻(xiàn)

+

附 錄

A.作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文

B.作者在攻讀博士學(xué)位期間參加的相關(guān)科研項(xiàng)目

C.作者在攻讀博士學(xué)位期間參編的著作

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