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(yīng)中溫室氣體的重要來源。低碳化處理作為當(dāng)今中國污水污泥處理的最新策略，務(wù)必要與中國具體的區(qū)域經(jīng)濟(jì)，文化，技術(shù)，社會(huì)背景相聯(lián)系結(jié)合，以便能夠更好的轉(zhuǎn)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(guān)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(wù)院一再要求各地轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，減少資源消耗，減少碳排放量。這里強(qiáng)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(yīng)對(duì)中國城鎮(zhèn)化進(jìn)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(shù)也應(yīng)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(shù)較為落后，目前還有相當(dāng)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(dāng)下溫室氣體的重要來源部分。
　　為了實(shí)現(xiàn)污泥的低碳化處理目標(biāo)，我有關(guān)研究人員發(fā)展了城市污水污泥處理廠的碳排放量評(píng)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(duì)不同技術(shù)的分析，篩選最佳的低碳排放處理方法。該文將針對(duì)常用的污水污泥處理技術(shù)，系統(tǒng)分析其碳排放和減少排放情況結(jié)合無害化，減量化，資源化原則，以及當(dāng)前中國的不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，建立起污水污泥的低碳化排放策略。
　　第一、 轉(zhuǎn)變思想，貫徹落實(shí)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(gè)陌生的詞語，但我們
　　在實(shí)際應(yīng)用與工作中是否就能貫徹落實(shí)呢，與之前的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式相對(duì)比，究其原因歸根于每個(gè)人的思想觀念。只有思想得到轉(zhuǎn)變，觀念得以深化，個(gè)人的行為才能得到新的指導(dǎo)。對(duì)此，我們應(yīng)該建立運(yùn)用低碳化思維去考慮問題，運(yùn)用該思想來指導(dǎo)我們的研究實(shí)踐。同時(shí)運(yùn)用較為先進(jìn)的管理技術(shù)切實(shí)落實(shí)好，研究好。將污水污泥處理過程中的碳的排放標(biāo)準(zhǔn)量，當(dāng)作是一項(xiàng)硬性指標(biāo)，只有實(shí)現(xiàn)低碳化策略才可以算是完成工作。
　　第二、 完善領(lǐng)導(dǎo)體制，加強(qiáng)管理
　　污水污泥的排碳過程中，有一個(gè)較強(qiáng)較完善的領(lǐng)導(dǎo)體制是至關(guān)重要的，
　　一個(gè)好的工作團(tuán)隊(duì)，需要一個(gè)更加完善的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、體制。只有強(qiáng)將手下才會(huì)不斷涌現(xiàn)悍兵�？梢婎I(lǐng)導(dǎo)體制是否完善重將影響整個(gè)團(tuán)隊(duì)，及至低碳化策略。同時(shí)，到位的管理技術(shù)也將影響整個(gè)研究過程，對(duì)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(xì)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(qiáng)的管理。
　　第三、 研究方法
　　清潔發(fā)展機(jī)制的低碳排放核算機(jī)制是基于長期的全球碳平衡，因此其不計(jì)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(shí)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(shí)際碳排放效果并不相同。
　　為了方便與對(duì)不同的污水污泥處理過程的碳排放量進(jìn)行比較，在核算碳排放量的基礎(chǔ)上，參考資源化處理率等指標(biāo)，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(zhǔn)；E為某項(xiàng)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(yīng)。
　　第四、 常用污泥處理技術(shù)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(huì)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(jī)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(shí)際降解的可降解有機(jī)碳比率；MCF是甲烷修正因子，對(duì)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(jì)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(jì)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(jìn)入填埋場，因此脫水無你需要進(jìn)一步干化，假如采用熱干化法，將進(jìn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)綜合熱效率按50%算，干化系統(tǒng)耗電按35千瓦時(shí)/噸濕污泥計(jì)。污泥的焚燒發(fā)電效率與污泥熱值有關(guān)，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(jìn)行發(fā)電，則1136千焦用于發(fā)電，發(fā)電量為0.315千瓦時(shí)，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(zhuǎn)換化為CO2和微生物有機(jī)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(jī)碳的百分比，考慮到堆肥完全腐化后DOC轉(zhuǎn)化率超過99.5%，碳在堆肥過程中有大約2/3轉(zhuǎn)化為CO2其余1/3用于細(xì)胞合成，以此該值可取0.65。
　　污泥混燒處理：應(yīng)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(shè)施的建設(shè)，介于投資費(fèi)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(shù)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(shù)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(dāng)大，對(duì)此不同的地區(qū)對(duì)污泥的處理需求不同，從僅僅滿足地區(qū)衛(wèi)生需求到實(shí)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(jì)，社會(huì)，技術(shù)因素共同決定著污泥處理的策略。根據(jù)對(duì)污泥處理技術(shù)的評(píng)估結(jié)果，和中國社會(huì)現(xiàn)狀，要實(shí)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(jié)果充分利用各種污泥處理技術(shù)。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(diǎn)：
　　1）通過脫水，消化和利用余熱的干化達(dá)到污泥量減的效果
　　2）應(yīng)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(yīng)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(jié)束語：
　　污水污泥的低碳化處理不僅僅是利國利民的大計(jì)，更是一種順應(yīng)時(shí)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(lǐng)導(dǎo)管理工作，也是人力所能及的事情。所以應(yīng)該不斷深化研究，切實(shí)做好指導(dǎo)性工作，加強(qiáng)管理，爭取以優(yōu)異的成績完成低碳化建設(shè)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]戴海龍.低碳產(chǎn)業(yè)及我國高碳產(chǎn)業(yè)低碳化途徑[j].農(nóng)業(yè)科技與信息.2011,08:62-64.
　　[2]黃海龍，曹新聞.淺談“低碳”時(shí)代下機(jī)械產(chǎn)品的綠色化[j].裝備制造技術(shù).2011,05:93-94.
　　[3]毛雁冰.中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低碳化分析[j].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版）.2011,02:125-129.
　　[4]李歡，金宜英，李洋洋.污水污泥處理的碳排放及其低碳化策略[j].土木建筑與環(huán)境工程.2011,05:117-121.