自1997年《聯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技術革新的重要依據，同時推動了節能減排技術和低能耗產業的發展。在每年向聯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的碳排放量也是一項重要內容。那么，我國污泥領域碳排放情況到底如何呢？
我國污水污泥領域碳排放信息亟待完善
目前，我國城鎮污水處理廠污泥產量已達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境風險，產生臭味、孳生蚊蠅，并向環境排放大量甲烷，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、穩定性、可靠性和環境因素，今后還應考慮到碳減排因素。
由于全國城鎮污水處理廠污泥缺少穩定、有效的處置途徑，各地的污泥污染事件頻發，導致城鎮污水處理廠的正常和穩定運行面臨巨大壓力。監管數據顯示：有300多座污水處理廠污泥去向不明；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圍墾七工段的萬畝魚塘由于污泥傾倒造成大規模死魚、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、重慶三峽庫區污泥污染事件和京城環保第一案等，使得污水處理廠處于十分尷尬的境地：一邊治理污水，一邊制造污泥。
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，如何在保護環境和生態基礎上真正做到節能減排是當前十分重要的問題。2009年末，在“十二五”水專項規劃編制啟動會上，住房和城鄉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不同
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—釋放的循環過程，又回到大氣環境中，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。
污泥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28kg~35kg/噸濕污泥，利用產生的沼氣發電還可以減排二氧化碳100kg。生物堆肥和熱干化—焚燒的碳排放量強度分別在25kg~30kg和150kg~180kg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。
如果從污泥處理處置的生命周期進行系統分析，堆肥處理工藝過程降低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。如中科博聯環境工程公司開發的通過優化堆體結構和覆蓋除臭材料，可以控制臭氣的產生和釋放。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70kg/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650kg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＋沼氣發電是最具優勢的兩種處理處置工藝路線。
污泥處置項目如何借用CDM？
目前，我國污泥處理處置工程的業主多為政府部門，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展機制（CDM）協議，發達國家可通過對發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定運行，并為污泥低碳技術、設備的研發提供有力保障。但是到目前為止，在國家發改委已批復的近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美元~10美元的價格售出，購買方主要為國際氣候資本跨國企業和世界銀行等國際金融組織。從目前CDM在我國的發展情況來看，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—沼氣發電的工藝路線，在爭取CDM認證上具有優勢，因為其沼氣發電后并入市政電網，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發展潛力巨大。
低碳技術的發展和碳減排是我國污泥處理處置行業的發展趨勢，其巨大的潛力仍有待開發。我國提出，到2020年單位GDP碳排放強度比2005年下降40％~45％，污泥處理處置規劃成為“十二五”污水處理行業重點內容，近期我國頒布對污泥處理企業在資金渠道上給予支持，包括貼息貸款、鼓勵上市融資等優惠政策，這些對于污泥行業而言都是實質利好，也為我國污泥處理處置低碳技術的發展奠定了良好的基礎平臺。
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