專利名稱：一種污水處理廠碳足跡的計量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及碳足跡的計量方法。
背景技術：
溫室氣體積累導致的氣候變化正在對人類社會產生日益顯著的影響，減少溫室氣體排放、控制氣候變化已成為國際共識。要實現(xiàn)有效的碳減排，首先需要建立一個科學、合理的碳排放評價機制，無論是對實現(xiàn)減排的獎勵，還是對減排不力的懲罰，都需要基于一個量化的減排結果。碳足跡是指個人或企業(yè)在某個過程中的溫室氣體排放量。英國標準協(xié)會 (BSI)于2008年發(fā)布的《PAS2050 :2008商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規(guī)范》針對商品和服務的碳足跡進行了評價，包括在商品設計、生產和供應等過程中的溫室氣體排放量。其宗旨是幫助企業(yè)真正了解他們的產品對氣候變化的影響，尋找在產品設計、生產和供應等過程中降低溫室氣體排放的機會，最終開發(fā)出碳足跡較小的新產品，以在應對氣候變化方面發(fā)揮更大的作用。污水處理過程也會造成溫室氣體的排放。政府間氣候變化專門委員會(IPCC) 2006 年發(fā)布的國家溫室氣體清單指南中，第5卷第6章專門介紹了污水處理碳排放的計算方法。 不過由于指南是用于指導國家尺度上的溫室氣體計量，以行業(yè)作為評估的對象，對某一具體過程所產生的碳排放沒有明確的方法指導，因此無法用于廠級污水處理過程溫室氣體排放的評估與比較。目前，一些組織和機構發(fā)布了針對個人或某個產業(yè)的碳足跡計量模型，如山水自然保護中心所發(fā)布的個人碳足跡計算器等，不過在已有的碳足跡模型中，考慮的情況大多較為簡單，無法準確反映不同地區(qū)、季節(jié)的差異，而且目前還沒有針對污水處理行業(yè)的碳足跡計量模型。

發(fā)明內容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的碳足跡的計量方法不適于污水處理廠的技術問題，而提供一種污水處理廠碳足跡的計量方法。本發(fā)明的一種污水處理廠碳足跡的計量方法按以下步驟進行一、按污水處理廠所在地區(qū)，根據(jù)如下確定污水處理廠電力能源的排放因子；
區(qū)域排放因子tC02/MWh
北京市、天津市、河北省、山西省、山東省、內蒙古自治區(qū)0.9914
遼寧省、吉林省、黑龍江省1.1109上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、福建省0.8592河南省、湖北省、湖南省、江西省、四川省、重慶市 1.0871陜西省、甘肅省、青海省、寧夏自治區(qū)、新疆自治區(qū) 0.9947廣東省、廣西自治區(qū)、云南省、貴州省0.9762海南省0.7972
再根據(jù)如下確定污水處理廠使用的其他能源的排放因子；
燃料類型天然氣車用汽油汽油/柴油無煙煤褐煤焦炭
排放因子
56100 69300 7410098300 101000 107000
kgC02/TJ
二、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算能源的溫室氣體排放的活動水平；
三、將步驟一確定的排放因子與步驟二計算的活動水平相乘，得到污水處理廠能源的溫室氣體排放量；
四、根據(jù)如下確定污水處理的甲烷的修正因子；
處理或排放途徑修正因子海洋、河流或湖泊的排放0 0.2集中好氧處理廠0 0.1集中好氧處理廠0.2 0.4污泥的厭氧浸化槽0.8 1.0厭氧反應堆0.8 1.0
五、根據(jù)如下確定污水處理的甲烷的溫度系I數(shù)；
污水溫度溫度系數(shù)<15°C015°C 20°C0.3521°C 25°C0.726°C 31°C1.032°C 37°C1.338 45 0.35>45 °C0
六、根據(jù)步驟四確定的甲烷的修正因子和步驟五確定的甲烷的溫度系數(shù)計算甲烷排放因子，其中甲烷排放因子=甲烷溫度系數(shù)X甲烷修正因子Χ0. 25kg CH4/kg C0D，甲烷排放因子的單位為kg CH4/kg COD ；
七、根據(jù)如下確定污水處理的N2O的修正因子；是否有硝化反硝化是否修正因子2. 19 1八、計算污水處理的N2O的排放因子，其中N2O的排放因子=0. 005 X修正因子，N2O 的排放因子的單位為kgN20-N/kgN ；九、根據(jù)如下的污泥處理方式確定污水處理廠污泥處置方式的排放因子；
處置方式CH4排放因子(gCH4/kg廢棄物)N2O排放因子(gN20/kg廢棄物)
污泥濃縮和脫水干燥00
厭氧消化20
填埋20
堆肥100.6
焚燒0.024250.99十、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算污水處理中甲烷的溫室氣體排放的活動水平、隊0的溫室氣體排放的活動水平和污泥處置的溫室氣體排放的活動水平；十一、計算污水處理廠污水處理的溫室氣體排放量，其中污水處理的溫室氣體排放量=甲烷的溫室氣體排放的活動水平X甲烷排放因子州20的溫室氣體排放的活動水平X&0的排放因子+污泥處置的溫室氣體排放的活動水平X污泥處置方式的排放因子；十二、按如下確定污水處理廠所用藥品的排放因子；藥品種類PAC 聚丙烯酰胺生石灰熟石灰氯化鐵液氯甲醇排放因子kgC02/kg 3.4 251.4 1.7 8.3 5.6 8. 3十三、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算藥品的溫室氣體排放的活動水平；十四、計算污水處理廠藥品的溫室氣體排放量；其中藥品的溫室氣體排放量=藥品的溫室氣體排放的活動水平X藥品的排放因子；十五、按如下確定污水處理廠樹木的清除因子；藥品名稱楊樹柳樹松樹梧桐其他樹木固定因子 tC02/m3 0. 616 0. 792 0. 785 0. 634 0. 681十六、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算樹木的溫室氣體固定的活動水平；十七、計算污水處理廠樹木的溫室氣體固定量；其中樹木的溫室氣體固定量=樹木的溫室氣體固定的活動水平X樹木的清除因子；十八、計算污水處理廠碳足跡，碳足跡為步驟三得到的污水處理廠能源的溫室氣體排放量、步驟十一得到的污水處理的溫室氣體排放量與步驟十四得到的藥品的溫室氣體排放量之和，再減去步驟十七得到的樹木的溫室氣體固定量。本發(fā)明污水處理廠碳足跡的計量方法，對不同來源、不同組成、不同階段的溫室氣體排放量進行分析，準確反映不同地區(qū)、季節(jié)的差異，以污水處理廠碳足跡的計量為目標， 并對污水處理廠碳足跡進行溫室氣體來源、組成和過程分析，確定其關鍵類別。通過對不同污水處理工藝碳足跡的比較，分析各個工藝的減排潛勢，確定未來污水低碳處理的發(fā)展方向。本發(fā)明的方法用于廠級污水處理過程溫室氣體排放的評估與比較。評估的對象可以是給水廠、城市污水處理廠、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、生物質發(fā)酵系統(tǒng)等。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式以江蘇某污水廠為例，污水處理廠碳足跡的計量方法按以下步驟進行其中表1為污水廠設計數(shù)據(jù)，表1江蘇某污水廠設計數(shù)據(jù)
權利要求
1. 一種污水處理廠碳足跡的計量方法，其特征在于一種污水處理廠碳足跡的計量方法按以下步驟進行一、按污水處理廠所在地區(qū)，根據(jù)如下確定污水處理廠電力能源的排放因子； 區(qū)域排放因子tC02/MWh山西省、山東省、內蒙古自治區(qū)0.9914 1.1109 0.8592 1.0871 0.9947 0.9762 0.7972北京市、天津市、河北省、 遼寧省、吉林省、黑龍江省上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、福建省河南省、湖北省、湖南省、江西省、四川省、重慶市陜西省、甘肅省、青海省、寧夏自治區(qū)、新疆自治區(qū)廣東省、廣西自治區(qū)、云南省、貴州省海南省再根據(jù)如下確定污水處理廠使用的其他能源的排放因子；燃料類型天然氣車用汽油汽油/柴油無煙煤褐煤焦炭排放因子 kgC02/TJ 56100 69300 7410098300 101000 107000二、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算能源的溫室氣體排放的活動水平；三、將步驟一確定的排放因子與步驟二計算的活動水平相乘，得到污水處理廠能源的溫室氣體排放量；四、根據(jù)如下確定污水處理的甲烷的修正因子；處理或排放途徑修正因子海洋、河流或湖泊的排放ο 0.2集中好氧處理廠0 0.1集中好氧處理廠0.2 0.4污泥的厭氧浸化槽0.8 1.0厭氧反應堆0.8 1.0五、根據(jù)如下確定污水處理的甲烷的溫度系數(shù)；污水溫度溫度系數(shù) 六、根據(jù)步驟四確定的甲烷的修正因子和步驟五確定的甲烷的溫度系數(shù)計算甲烷排放因子，其中甲烷排放因子=甲烷溫度系數(shù)X甲烷修正因子xo. 25kg CH4/kg C0D，甲烷排放因子的單位為kg CH4/kg COD ；七、根據(jù)如下確定污水處理的N2O的修正因子； 是否有硝化反硝化是 否修正因子2. 19 1八、計算污水處理的N2O的排放因子，其中N2O的排放因子=0.005X修正因子，N2O的排放因子的單位為kgN20-N/kgN ；九、根據(jù)如下的污泥處理方式確定污水處理廠污泥處置方式的排放因子；處置方式CH4排放因子N2O排放因子污泥濃縮和脫水干燥00厭氧消化20填埋20堆肥100.6焚燒0.024250.99十、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算污水處理中甲烷的溫室氣體排放的活動水平、隊0的溫室氣體排放的活動水平和污泥處置的溫室氣體排放的活動水平；十一、計算污水處理廠污水處理的溫室氣體排放量，其中污水處理的溫室氣體排放量 =甲烷的溫室氣體排放的活動水平χ甲烷排放因子州20的溫室氣體排放的活動水平XN2O 的排放因子+污泥處置的溫室氣體排放的活動水平X污泥處置方式的排放因子； 十二、按如下確定污水處理廠所用藥品的排放因子；藥品種類PAC聚丙烯酰胺生石灰熟石灰氯化鐵液氯甲醇排放因子 kgC02/kg 3.4 251.4 1.7 8. 3 5.6 8. 3十三、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算藥品的溫室氣體排放的活動水平； 十四、計算污水處理廠藥品的溫室氣體排放量；其中藥品的溫室氣體排放量=藥品的溫室氣體排放的活動水平X藥品的排放因子； 十五、按如下確定污水處理廠樹木的清除因子； 樹木種類楊樹柳樹松樹梧桐其他樹木固定因子 tC02/m3 0. 616 0. 792 0. 785 0. 634 0. 681 十六、按國家溫室氣體清單指南中的計算方法計算樹木的溫室氣體固定的活動水平； 十七、計算污水處理廠樹木的溫室氣體固定量；其中樹木的溫室氣體固定量=樹木的溫室氣體固定的活動水平X樹木的清除因子；十八、計算污水處理廠碳足跡，碳足跡為步驟三得到的污水處理廠能源的溫室氣體排放量、步驟十一得到的污水處理的溫室氣體排放量與步驟十四得到的藥品的溫室氣體排放量之和，再減去步驟十七得到的樹木的溫室氣體固定量?！?br> 全文摘要
一種污水處理廠碳足跡的計量方法，它涉及碳足跡的計量方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的碳足跡的計量方法不適于污水處理廠的技術問題。分別計算能源、污水處理、藥品的排放因子和溫室氣體排放的活動水平，按溫室氣體排放量＝活動水平×排放因子計算溫室氣體排放量；按溫室氣體固定量＝樹木清除因子×活動水平計算溫室氣體固定量；則碳足跡＝溫室氣體排放量-溫室氣體固定量有。本發(fā)明對不同來源、不同組成、不同階段的溫室氣體排放量進行分析，準確反映不同地區(qū)、季節(jié)的差異，用于給水廠、城市污水處理廠、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、生物質發(fā)酵系統(tǒng)的污水處理過程溫室氣體排放的評估與比較。
文檔編號G06F19/00GK102314555SQ20111023011
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權日2011年8月11日
發(fā)明者馮玉杰, 周曉菲, 張大偉, 李建華, 李超 申請人:哈爾濱工業(yè)大學