摘要：在污水污泥的處理過程中碳的排放是造成大氣溫室效應中溫室氣體的重要來源。低碳化處理作為當今中國污水污泥處理的最新策略，務必要與中國具體的區(qū)域經(jīng)濟，文化，技術，社會背景相聯(lián)系結合，以便能夠更好的轉變我國污水處理的方式方法，從衛(wèi)生無害化到低碳排放。
　　關鍵詞：污水污泥，碳排放，低碳化
　　引言：黨的十七大以來，黨中央，國務院一再要求各地轉變經(jīng)濟發(fā)展模式，減少資源消耗，減少碳排放量。這里強調(diào)的發(fā)展模式正是走節(jié)能減排的道路，而低碳化的發(fā)展方式又是其間的必由之路。
　　為應對中國城鎮(zhèn)化進程加快，污水污泥的排放量不斷的提高，與之配套的處理技術也應該不斷地提高。但是，由于中國的污水污泥處理事業(yè)起步較晚，技術較為落后，目前還有相當一部分污水污泥采用較為簡單的處理方式處理，如簡易式堆放、填埋等處理方式，在污泥厭氧發(fā)酵過程中釋放出的大數(shù)量甲烷，就是中國當下溫室氣體的重要來源部分。
　　為了實現(xiàn)污泥的低碳化處理目標，我有關研究人員發(fā)展了城市污水污泥處理廠的碳排放量評估方式，分析了特定污泥處理過程的碳排放，例如堆肥，厭氧消化，熱氧化處理和土地利用等，并通過對不同技術的分析，篩選最佳的低碳排放處理方法。該文將針對常用的污水污泥處理技術，系統(tǒng)分析其碳排放和減少排放情況結合無害化，減量化，資源化原則，以及當前中國的不同區(qū)域經(jīng)濟技術條件，建立起污水污泥的低碳化排放策略。
　　第一、 轉變思想，貫徹落實低碳化策略
　　在污水污泥的處理排放過程中，低碳化已不是一個陌生的詞語，但我們
　　在實際應用與工作中是否就能貫徹落實呢，與之前的粗放型經(jīng)濟發(fā)展方式相對比，究其原因歸根于每個人的思想觀念。只有思想得到轉變，觀念得以深化，個人的行為才能得到新的指導。對此，我們應該建立運用低碳化思維去考慮問題，運用該思想來指導我們的研究實踐。同時運用較為先進的管理技術切實落實好，研究好。將污水污泥處理過程中的碳的排放標準量，當作是一項硬性指標，只有實現(xiàn)低碳化策略才可以算是完成工作。
　　第二、 完善領導體制，加強管理
　　污水污泥的排碳過程中，有一個較強較完善的領導體制是至關重要的，
　　一個好的工作團隊，需要一個更加完善的領導機構、體制。只有強將手下才會不斷涌現(xiàn)悍兵。可見領導體制是否完善重將影響整個團隊，及至低碳化策略。同時，到位的管理技術也將影響整個研究過程，對于污水污泥處理的碳排放及其低碳化策略來說，完善的分工，細致入微的研究方法，以及諸多因素的分析都需要合理的管理來完成的。這就要求在探究的過程中有較強的管理。
　　第三、 研究方法
　　清潔發(fā)展機制的低碳排放核算機制是基于長期的全球碳平衡，因此其不計入污泥污水等生物降解火燃燒而產(chǎn)生的二氧化碳中。而生物焚燒所產(chǎn)生的二氧化碳需要經(jīng)過十年或上百年的時間才能重新匯集到生物體內(nèi)，而堆肥處理卻使得大量碳元素仍然保留在原來的堆肥產(chǎn)品中，經(jīng)過試用后大部分仍人保存著生物質(zhì)談狀態(tài)，因此課件污水污泥焚燒和堆肥的實際碳排放效果并不相同。
　　為了方便與對不同的污水污泥處理過程的碳排放量進行比較，在核算碳排放量的基礎上，參考資源化處理率等指標，定義處理過程的低碳化程度D為
　　D=（EM–E）/EM，其間E=EC-ER
　　該式中E為最大碳排放量，取厭氧填埋情況下的碳排放值，作為比較基準；E為某項處理過程的總碳排放量，E為處理過程的碳排放量，E為處理過程的碳排放效應。
　　第四、 常用污泥處理技術的碳排放分析
　　污泥衛(wèi)生填埋：采用聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會的質(zhì)量平衡方法，算碳排放。污泥厭氧的填埋過程中的CH4和CO2的產(chǎn)生量分別為：
　　ECH4=W*DOC*DOCf*MCF*F*16/12（1）
　　ECO2=W*DOC*DOCf*(1–MCF*F)*44/12（2）
　　該式中W為污泥的質(zhì)量；DOC是可降解的有機碳，污水污泥中DOC取決于產(chǎn)生該污泥的廢水來、處理工藝，DOCf是實際降解的可降解有機碳比率；MCF是甲烷修正因子，對于在厭氧填埋中，可以選擇是100%；F是填埋氣體中的CH4體積比率，可按50%計算；16/12是CH4/C分子量比率；44/12是CO2/C分子量比率。將（1）和（2）相加，1噸CH4的全球變暖趨勢按21噸CO2計算，所以厭氧填埋的碳排放是
　　ECH4=0.033W，ECO2=0.092W
　　EM~0.792W
　　根據(jù)CJT—249—2007城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理含水率要降至60%一下才能進入填埋場，因此脫水無你需要進一步干化，假如采用熱干化法，將進一步增加處理過程中的碳排放量。
　　污泥干化焚燒發(fā)電：污泥中有機燃燒最終形成的碳排放量是
　　ECO2=W*CF*OF*44/12=0.312W(3)
　　其間CF是污泥碳含量，取濕污泥的10%；OF是氧化因子，取85%。污泥焚燒前一般需干化不同的干化方法消耗的能源也不同。1千克的標準大氣壓下的汽化潛熱是2512千焦/千克，1千克80%汗水污泥干化至30%最少需要1793千焦/千克。統(tǒng)一用無煙煤供熱，燃煤及干化機綜合熱效率按50%算，干化系統(tǒng)耗電按35千瓦時/噸濕污泥計。污泥的焚燒發(fā)電效率與污泥熱值有關，污泥的熱值差異也較大，也是6000~24000千焦/千克干污泥之間。考慮熱損失，燃燒效率和發(fā)電效率按30%熱量進行發(fā)電，則1136千焦用于發(fā)電，發(fā)電量為0.315千瓦時，焚燒廠本身耗電占發(fā)電量的20%~30%。
　　污泥好氧堆肥：污泥好氧堆肥過程中的大部分DOC轉換化為CO2和微生物有機質(zhì)，和少量CH4產(chǎn)生于堆體的厭氧部分，但是其很大程度上在堆體的有氧部分產(chǎn)生氧化。釋放到大氣的CH4大概是干材料中的碳含量低于1%至幾。以此，堆肥處理過程中產(chǎn)生的碳排量為
　　ECO2=W*DOC*DOCf*44/12=0.238W(4)
　　其中，DOCf是好氧堆肥條件下分解的可降解有機碳的百分比，考慮到堆肥完全腐化后DOC轉化率超過99.5%，碳在堆肥過程中有大約2/3轉化為CO2其余1/3用于細胞合成，以此該值可取0.65。
　　污泥混燒處理：應用工業(yè)窯爐比如水泥窯，用電廠的燃燒器混燒污泥，可以節(jié)約污泥焚燒設施的建設，介于投資費用和用地，于是在近年來發(fā)展很快。以下就簡單介紹幾種電廠混燒方法，如濕污泥直接混燒法，污泥干化后混燒法等。根據(jù)不同的技術要求使用不同的混燒方法，也可以起到減少碳排放的效果。
　　不同處理技術低碳化程度比較：
　　
　　表污泥處理過程的碳排放和低碳化過程
　　ECH4/kg/kg污泥ECO2/kg/kg污泥EC/kg/kg污泥ER/kg/kg污泥DLC
　　厭氧填埋0.0330.0920.792
　　干化+焚燒0.6910.6910.18436.0%
　　利用余熱干化+焚燒0.3400.3400.18480.3%
　　好氧堆肥0.2460.24668.9%
　　消化產(chǎn)沼發(fā)電0.2150.2150.13389.6%
　　濕污泥混燒0.4900.49038.1%
　　余熱干化后混燒0.3400.3400.15276.6%
　　第五、污泥的低碳化處理策略
　　在中國地區(qū)差異顯得相當大，對此不同的地區(qū)對污泥的處理需求不同，從僅僅滿足地區(qū)衛(wèi)生需求到實現(xiàn)低碳化，需要付出的努力也有和大的差異。所以，低碳化僅僅是持續(xù)減量化、去害化，資源化等污泥處理決策的新部分他和其他的經(jīng)濟，社會，技術因素共同決定著污泥處理的策略。根據(jù)對污泥處理技術的評估結果，和中國社會現(xiàn)狀，要實現(xiàn)低碳化處理，首先要調(diào)查研究生物質(zhì)能利用的可能性，再根據(jù)結果充分利用各種污泥處理技術。從以上分析不難看出，污水污泥的低碳化處理策略原則概括為以下幾點：
　　1）通過脫水，消化和利用余熱的干化達到污泥量減的效果
　　2）應用厭氧消化產(chǎn)沼回收生物能
　　3）用余熱干化后在電廠混燒
　　4）余熱干化后焚燒發(fā)電
　　5）好氧堆肥
　　6）應用穩(wěn)定化熱處理減少填埋過程中的甲烷排放
　　7）降低處理過程的能耗
　　
　　結束語：
　　污水污泥的低碳化處理不僅僅是利國利民的大計，更是一種順應時代潮流，按照國家節(jié)能減排政策的需求。做好污泥低碳化處理的領導管理工作，也是人力所能及的事情。所以應該不斷深化研究，切實做好指導性工作，加強管理，爭取以優(yōu)異的成績完成低碳化建設。
　　
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