污水處理碳足跡與環境影響應用軟件研發成功
早在2018年，中—荷未來污水處(chu)理(li)技術研發中心便著手開始(shi)“摸(mo)底”污水處(chu)理(li)碳排放（碳足(zu)跡）情況，并從全生命(ming)周期（LCA）角度(du)建(jian)立(li)評價污水處(chu)理(li)對總環(huan)境影響的模型方(fang)法。這與目(mu)前(qian)國內強調的“碳達峰”、“碳中和”戰略目(mu)標不謀而合。日前(qian)，污水處(chu)理(li)碳足(zu)跡模型與全生命(ming)周期環(huan)境影響評價模型已完成構建(jian)，并以應用(yong)軟件方(fang)式呈現(xian)于北京首(shou)創股份有限(xian)公司服務器。
研發目的
通過建立適(shi)用于國(guo)內水(shui)(shui)(shui)務企(qi)業碳排放核算(suan)(suan)方(fang)法(fa)，可以規范(fan)運(yun)營企(qi)業碳足跡核算(suan)(suan)方(fang)法(fa)，體現環(huan)(huan)保企(qi)業的(de)社會責任感與(yu)對(dui)(dui)國(guo)家政治抱負的(de)主動(dong)擔當(dang)。同時(shi)，碳足跡核算(suan)(suan)方(fang)法(fa)也能增加企(qi)業在項目執行(xing)過程(cheng)中對(dui)(dui)碳排放與(yu)環(huan)(huan)境(jing)影(ying)響方(fang)面的(de)透明(ming)度(du)，從(cong)而(er)提高項目方(fang)案競爭(zheng)能力。此外，這也能促進國(guo)內水(shui)(shui)(shui)務企(qi)業積極參與(yu)碳稅、碳配額、碳交易等過程(cheng)，不僅讓(rang)自己從(cong)中獲益，也能對(dui)(dui)整個社會碳減(jian)排做出必要(yao)貢獻。環(huan)(huan)境(jing)影(ying)響LCA評(ping)價(jia)模型(xing)則可系統評(ping)價(jia)污水(shui)(shui)(shui)處理廠對(dui)(dui)總(zong)環(huan)(huan)境(jing)產生的(de)影(ying)響，同時(shi)，亦(yi)可評(ping)價(jia)藉資源與(yu)能源回收方(fang)式幫助污水(shui)(shui)(shui)處理在總(zong)環(huan)(huan)境(jing)方(fang)面“扭(niu)虧為(wei)盈”的(de)可行(xing)性及其(qi)完成程(cheng)度(du)。
模型構建
碳(tan)(tan)足跡(ji)模(mo)(mo)型：選取華(hua)(hua)北、華(hua)(hua)東(dong)、華(hua)(hua)中、華(hua)(hua)南與西(xi)南共(gong)6座污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)采集(ji)水(shui)(shui)樣(yang)，主要進行(xing)有機物(wu)（COD）中化石(shi)(shi)(shi)碳(tan)(tan)含量（9~21%）檢測(ce)，以(yi)區(qu)分(fen)(fen)于(yu)生(sheng)源碳(tan)(tan)（不(bu)計入CO2排(pai)放核(he)(he)(he)算(suan)(suan)）為我國污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)進水(shui)(shui)化石(shi)(shi)(shi)碳(tan)(tan)比例(li)提供參考。在碳(tan)(tan)足跡(ji)模(mo)(mo)型中補(bu)充化石(shi)(shi)(shi)碳(tan)(tan)系(xi)數，構建全流程污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理碳(tan)(tan)足跡(ji)核(he)(he)(he)算(suan)(suan)模(mo)(mo)型。核(he)(he)(he)算(suan)(suan)分(fen)(fen)為已建運(yun)行(xing)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)（大(da)部(bu)分(fen)(fen)參數由實際數據(ju)獲得(de)）和新建未運(yun)行(xing)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)(chang)（部(bu)分(fen)(fen)參數無法(fa)實際獲得(de)）兩種情景，按(an)“生(sheng)物(wu)處(chu)理”、“厭氧消化”、“污(wu)(wu)(wu)泥處(chu)置”、“電(dian)力消耗(hao)”、“化學藥劑消耗(hao)”五大(da)單(dan)元予以(yi)核(he)(he)(he)算(suan)(suan)溫室氣(qi)體（CO2、CH4與NxO）。
延伸閱讀
化(hua)石(shi)碳(tan)(tan)指(zhi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進水(shui)有機(ji)物(wu)中(zhong)來(lai)源于(yu)(yu)石(shi)油化(hua)工(gong)產品（如洗滌(di)劑、化(hua)妝(zhuang)品等）的(de)(de)(de)(de)部(bu)分，其降(jiang)解釋放的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)室氣體應計入污水(shui)廠導致的(de)(de)(de)(de)凈碳(tan)(tan)排放中(zhong)。相對(dui)而言(yan)，生(sheng)源碳(tan)(tan)則是(shi)(shi)指(zhi)來(lai)源于(yu)(yu)動植物(wu)的(de)(de)(de)(de)那部(bu)分碳(tan)(tan)，該部(bu)分碳(tan)(tan)來(lai)源于(yu)(yu)大氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)且處于(yu)(yu)動態循環中(zhong)，因此不對(dui)大氣溫(wen)(wen)室氣體總量(liang)形成貢(gong)獻(xian)。IPCC（政府間氣候變化(hua)專門(men)委(wei)員會(hui)）雖然已(yi)在報告中(zhong)提(ti)到(dao)了化(hua)石(shi)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)存在和比(bi)例，但目前仍未計入到(dao)污水(shui)處理的(de)(de)(de)(de)凈碳(tan)(tan)排放中(zhong)。
全(quan)(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期環(huan)境影(ying)響(xiang)評(ping)價(jia)模型(xing)(xing)(xing)：根據《中國(guo)統計(ji)年鑒》、《中國(guo)礦產資(zi)源報(bao)告(gao)》、《污染源普(pu)查報(bao)告(gao)》等數據來源，進行(xing)環(huan)境影(ying)響(xiang)因子本(ben)地化、區域化。考慮全(quan)(quan)球變暖潛(qian)能(neng)（GWP）、水(shui)體富(fu)營養化潛(qian)能(neng)（EP）、大(da)氣酸化潛(qian)能(neng)（AP）、非(fei)生物資(zi)源枯竭潛(qian)能(neng)（ADP）、人(ren)體毒性潛(qian)能(neng)（HTP）、黑臭水(shui)體潛(qian)能(neng)（BOP）、填埋空間消耗(hao)（LSD）、淡水(shui)資(zi)源消耗(hao)潛(qian)能(neng)（FWU）等8項影(ying)響(xiang)指標。建立全(quan)(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期評(ping)價(jia)與多目(mu)標數學規劃(hua)法相耦合（LCA-MOP）模型(xing)(xing)(xing)，建立污水(shui)處(chu)理廠全(quan)(quan)生命(ming)(ming)周(zhou)期環(huan)境綜合效益評(ping)價(jia)模型(xing)(xing)(xing)，并利用實際污水(shui)/污泥(ni)處(chu)理處(chu)置過程(cheng)數據完善(shan)模型(xing)(xing)(xing)。
軟件開發
應用軟件基于(yu)北京(jing)首創股份有限公(gong)司服(fu)務器，登錄使用簡便，輸入操作明晰，計(ji)算結果可以圖、表、PDF報告等形式導出，實(shi)現了數據可視(shi)化。
圖1、圖2分別為碳(tan)足跡軟件(jian)界(jie)面圖，內置化石碳(tan)因子等參數默認值，亦(yi)可隨(sui)時(shi)更(geng)新(xin)。
圖(tu)3、圖(tu)4分別為環境影響評價(jia)軟件界面圖(tu)，包括建(jian)設、運行、拆除(chu)三個階(jie)段，參數輸入界面簡潔，計算(suan)方便(bian)。
成果應用
目前(qian)，項(xiang)目研(yan)發成(cheng)(cheng)果已達到工程技術成(cheng)(cheng)熟度評價標準第五級(ji)（共九級(ji)），即，已形成(cheng)(cheng)行業(ye)碳排放評估手(shou)冊、模型及軟件(jian)。研(yan)發成(cheng)(cheng)果已達到推廣(guang)應用(yong)水平（圖5），包括企業(ye)內部污水廠應用(yong)，以及外部與地方政(zheng)府及其它企業(ye)合(he)作。同(tong)時，也呼吁(yu)全行業(ye)能共同(tong)建立(li)和(he)完善我(wo)(wo)國污水處(chu)理行業(ye)碳足跡(ji)背(bei)景數據清單、區(qu)域化環(huan)境影響因子等，使評價結(jie)果更(geng)符(fu)合(he)我(wo)(wo)國實際情況。
碳交易額潛力估算
以北京市污水處理(li)量和北京市碳(tan)(tan)交易(yi)成交單(dan)價進行碳(tan)(tan)交易(yi)額(e)潛(qian)力(li)估算（2020年），結果如(ru)圖6所示。如(ru)果平均碳(tan)(tan)減排10%，則潛(qian)在碳(tan)(tan)交易(yi)額(e)度是934萬元/年；若(ruo)實(shi)現(xian)出(chu)水余溫熱能回(hui)收，污水廠不(bu)僅可輕松實(shi)現(xian)“碳(tan)(tan)中和”運行，而且(qie)可以實(shi)現(xian)的潛(qian)在碳(tan)(tan)交易(yi)額(e)高(gao)達0.93億元/年。
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