污水廠污泥處理項目溫室氣體減排量計算

1、河北工程大學畢業(yè)論文PAGE PAGE 42摘要邯鄲市西污水處理廠污泥處理項目，采用好氧堆肥工藝處理污水廠產生的污泥。項目設計處理規(guī)模為每年90,000噸，預計每年產生堆肥21,000噸。進泥含水率為80%，出泥含水率為45%。該項目的建設運行，避免了污水廠產生的污泥在垃圾填埋場厭氧填埋產生的甲烷排放。應用清潔發(fā)展機制（CDM）方法學AM0025“通過可選擇的垃圾處理方法避免有機垃圾溫室氣體排放”對該項目產生的溫室氣體減排量進行了計算。計算結果表明：華北區(qū)域電網排放因子為0.8115 tCO2e/MWh；基準線排放量逐年遞增，平均年排放量為5912 tCO2e；項目排放量年平均為118 tCO

2、2e；項目年平均產生的溫室氣體減排量為1439 tCO2e。關鍵詞：好氧堆肥 溫室氣體 清潔發(fā)展機制 污泥 Abstract The sludge treatment project of Handan west wastewater treatment plant applies aerobic compost technology to treat sludge from plant . The proposed project has a yearly input capacity of 90000 tons sludge .About 21000 tons compost will b

3、e produced yearly in the plant .The moisture content of the sludge is 80% ,and the compost is 45%.The construction and operation of the project to avoid methane emissions which generated by causing anaerobic landfill with wastewater treatment plant sludge in landfill.The project applies AM0025“Avoid

4、ed emissions from organic waste through alternative waste treatment processes”of CDM(Clean Development Mechanism ) to esimate the emission reduction. The calculation results show that, the carbon emissions factor for electricity generation in North China is 0.8115 tCO2e/MWh ,the baseline emissions i

5、ncreasing every year ,the average annual emissions is 5912 tCO2e , average annual emissions of the project emission is 118 tCO2e. The annual emission reduction of Greenhouse gas of the project is 1439 tCO2e .Key words：Aerobic compost Greenhouse gas Clean Development MechanismSludge目錄 TOC o 1-3 h z u

6、 HYPERLINK l _Toc327104318 1 緒論 PAGEREF _Toc327104318 h 4 HYPERLINK l _Toc327104319 1.1 背景 PAGEREF _Toc327104319 h 4 HYPERLINK l _Toc327104320 1.1.1 碳減排背景 PAGEREF _Toc327104320 h 4 HYPERLINK l _Toc327104321 1.1.2 項目背景 PAGEREF _Toc327104321 h 4 HYPERLINK l _Toc327104322 1.2國際氣候變化談判 PAGEREF _Toc327104

7、322 h 5 HYPERLINK l _Toc327104323 1.2.1 京都議定書 PAGEREF _Toc327104323 h 5 HYPERLINK l _Toc327104324 1.2.2 哥本哈根氣候大會 PAGEREF _Toc327104324 h 5 HYPERLINK l _Toc327104325 1.3我國應對氣候變化的行動 PAGEREF _Toc327104325 h 6 HYPERLINK l _Toc327104326 1.3.1 節(jié)約能源 PAGEREF _Toc327104326 h 6 HYPERLINK l _Toc327104327 1.3.2

8、 發(fā)展低碳能源 PAGEREF _Toc327104327 h 7 HYPERLINK l _Toc327104328 1.3.3 控制非能源活動溫室氣體排放 PAGEREF _Toc327104328 h 8 HYPERLINK l _Toc327104329 1.3.4增加碳匯 PAGEREF _Toc327104329 h 8 HYPERLINK l _Toc327104330 1.3.5 地方積極推進低碳發(fā)展 PAGEREF _Toc327104330 h 8 HYPERLINK l _Toc327104331 1.4 碳交易和碳市場 PAGEREF _Toc327104331 h 9

9、 HYPERLINK l _Toc327104332 1.4.1 碳交易市場的產生背景 PAGEREF _Toc327104332 h 9 HYPERLINK l _Toc327104333 1.4.2 國際碳交易市場發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc327104333 h 9 HYPERLINK l _Toc327104334 1.4.3 我國碳交易市場的展望 PAGEREF _Toc327104334 h 10 HYPERLINK l _Toc327104335 1.5選題的目的意義 PAGEREF _Toc327104335 h 11 HYPERLINK l _Toc327104336

10、1.6 污泥處理的國內外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc327104336 h 14 HYPERLINK l _Toc327104337 2 CDM方法學簡介 PAGEREF _Toc327104337 h 15 HYPERLINK l _Toc327104338 2.1 CDM方法學概述 PAGEREF _Toc327104338 h 15 HYPERLINK l _Toc327104339 2.1.1 CDM方法學基本概念 PAGEREF _Toc327104339 h 15 HYPERLINK l _Toc327104340 2.1.2 經批準方法學主要內容構成 PAGEREF _To

11、c327104340 h 15 HYPERLINK l _Toc327104341 2.1.3 CDM方法學的關鍵要素 PAGEREF _Toc327104341 h 16 HYPERLINK l _Toc327104342 2.2 CDM方法學研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc327104342 h 17 HYPERLINK l _Toc327104343 3 污水廠污泥處理項目溫室氣體減排量計算 PAGEREF _Toc327104343 h 20 HYPERLINK l _Toc327104344 3.1 項目概況 PAGEREF _Toc327104344 h 20 HYPERLINK

12、 l _Toc327104345 3.1.1工藝設計 PAGEREF _Toc327104345 h 20 HYPERLINK l _Toc327104346 3.1.2總圖設計 PAGEREF _Toc327104346 h 25 HYPERLINK l _Toc327104347 3.2 電網排放因子計算 PAGEREF _Toc327104347 h 25 HYPERLINK l _Toc327104348 3.2.1 區(qū)域電網劃分 PAGEREF _Toc327104348 h 25 HYPERLINK l _Toc327104349 3.3排放因子計算方法 PAGEREF _Toc3

13、27104349 h 26 HYPERLINK l _Toc327104350 3.3.1 OM計算方法 PAGEREF _Toc327104350 h 26 HYPERLINK l _Toc327104351 3.3.2 OM計算過程 PAGEREF _Toc327104351 h 27 HYPERLINK l _Toc327104352 3.3.3 BM計算方法 PAGEREF _Toc327104352 h 34 HYPERLINK l _Toc327104353 3.3.4 BM計算用關鍵參數(shù)說明 PAGEREF _Toc327104353 h 36 HYPERLINK l _Toc3

14、27104354 3.3.5 BM計算過程 PAGEREF _Toc327104354 h 38 HYPERLINK l _Toc327104355 3.4減排量計算 PAGEREF _Toc327104355 h 41 HYPERLINK l _Toc327104356 3.4.1.計算所應用的基準線和方法學 PAGEREF _Toc327104356 h 41 HYPERLINK l _Toc327104357 3.4.2確定項目邊界和溫室氣體種類描述 PAGEREF _Toc327104357 h 41 HYPERLINK l _Toc327104358 3.4.3基準線排放量 PAGE

15、REF _Toc327104358 h 42 HYPERLINK l _Toc327104359 3.4.4項目排放量 PAGEREF _Toc327104359 h 44 HYPERLINK l _Toc327104360 3.4.5 泄露 PAGEREF _Toc327104360 h 46 HYPERLINK l _Toc327104361 3.4.6 項目減排量計算 PAGEREF _Toc327104361 h 47 HYPERLINK l _Toc327104362 4 結論 PAGEREF _Toc327104362 h 48 HYPERLINK l _Toc327104363

16、致謝 PAGEREF _Toc327104363 h 49 HYPERLINK l _Toc327104364 參考文獻 PAGEREF _Toc327104364 h 501 緒論1.1 背景1.1.1 碳減排背景目前由于化石燃料（煤，石油等）的大量燃燒 ，眾多汽車尾氣的排放和植被漸漸減少的原因，大氣中的溫室氣體越來越多，溫室氣體的增多會產生溫室效應，冰川消融，海平面升高，海岸灘涂濕地、紅樹林和珊瑚礁等生態(tài)群喪失，海水入侵沿海地下淡水層，沿海土地鹽漬化等等溫室效應的后果都是我們難以想象的，因此在這一背景下，如何控制溫室氣體的排放顯得尤為重要，各個國家都在為這一目標而努力著。1997年12月，

17、京都議定書確定了聯(lián)合履行（JI）、清潔發(fā)展機制（CDM）和國際排放權交易（IET）三種幫助發(fā)達國家實現(xiàn)溫室氣體減排目標的靈活機制。其中，清潔發(fā)展機制與發(fā)展中國家關系密切，它使發(fā)展中國家可以在資金和技術上可以與發(fā)達國家展開項目級的合作。1.1.2 項目背景（1）本項目旨在處理污水廠排放的污泥，改變原來的填埋污泥的傳統(tǒng)污泥處理方法，用好氧堆肥工藝代替原來的方法，改變處理污泥的途徑，從而減少溫室氣體的排放。本項目主要處理邯鄲市西污水處理廠的污泥，建成后每天進泥300噸，每天出泥70噸，處理后的污泥可以用作農肥。（2）好氧堆肥簡介好氧堆肥是在有氧條件下，好氧菌對廢物進行吸收、氧化、分解。微生物通過自身

18、的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質，使微生物不斷生長繁殖，產生出更多生物體的過程。工藝流程主要是：前處理主發(fā)酵后發(fā)酵后處理貯存。（3）碳減排研究基本思路CDM方法學綜述電網排放因子計算工具實際案例計算研究背景及現(xiàn)狀1.2國際氣候變化談判1.2.1 京都議定書為了人類免受氣候變暖的威脅，1997年12月，聯(lián)合國氣候變化框架公約第次締約方大會在日本京都召開。與會的149個國家和地區(qū)的代表通過了旨在限制發(fā)達國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的京都議定書。 京都議定書生效。需要占1990年全球溫室氣體排放量55

19、以上的至少55個國家和地區(qū)批準之后，才能成為具有法律約束力的國際公約。2005年2月16日，京都議定書正式生效。這是人類歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。中國于1998年5月簽署并于2002年8月核準了該議定書，截至2007年12月，澳大利亞簽署京都議定書，至此世界主要工業(yè)發(fā)達國家中只有美國沒有簽署京都議定書。 京都議定書目標。到2010年，所有發(fā)達國家二氧化碳等6種溫室氣體（二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）的排放量，要比1990年減少5.2。具體說，各發(fā)達國家從2008年到2012年必須完成的削減目

20、標是：與1990年相比，歐盟削減8、美國削減7、日本削減6、加拿大削減6、東歐各國削減5至8。新西蘭、俄羅斯和烏克蘭可將排放量穩(wěn)定在1990年水平上。議定書同時允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威的排放量比1990年分別增加10、8和1。 京都議定書建立了旨在減排溫室氣體的三個靈活合作機制和四種減排方式。三種合作機制：國際排放貿易機制（IET）、清潔發(fā)展機制（CDM）和聯(lián)合履行機制（JI）。四種減排方式：兩個發(fā)達國家之間可以進行排放額度買賣的“排放權交易”，即難以完成削減任務的國家，可以花錢從超額完成任務的國家買進超出的額度；以“凈排放量”計算溫室氣體排放量，即從本國實際排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳

21、的數(shù)量；可以采用綠色開發(fā)機制，促使發(fā)達國家和發(fā)展中國家共同減排溫室氣體；可以采用“集團方式”，即歐盟內部的許多國家可視為一個整體，采取有的國家削減、有的國家增加的方法，在總體上完成減排任務。 從環(huán)境保護的角度出發(fā)，京都議定書以法規(guī)的形式限制了各國溫室氣體的排放量，而從經濟角度出發(fā)，它更是催生出一個以二氧化碳排放權為主的碳交易市場。1.2.2 哥本哈根氣候大會哥本哈根世界氣候大會全稱聯(lián)合國氣候變化框架公約第15次締約方會議暨京都議定書第5次締約方會議，于2009年12月718日在丹麥首都哥本哈根召開。來自192個國家的談判代表召開峰會，商討京都議定書一期承諾到期后的后續(xù)方案，即2012年至202

22、0年的全球減排協(xié)議。根據2007年在印尼巴厘島舉行的第13次締約方會議通過的巴厘路線圖的規(guī)定，2009年末在哥本哈根召開的第15次會議將努力通過一份新的哥本哈根議定書，以代替2012年即將到期的京都議定書?？紤]到協(xié)議的實施操作環(huán)節(jié)所耗費的時間，如果哥本哈根議定書不能在2009年的締約方會議上達成共識并獲得通過，那么在2012年京都議定書第一承諾期到期后，全球將沒有一個共同文件來約束溫室氣體的排放。會導致遏制全球氣候變暖的行動遭到重大挫折。因此，很大程度上，此次會議被視為全人類聯(lián)合遏制全球變暖行動一次很重要的努力。 基于現(xiàn)實困境，各國政府、非政府組織、學者、媒體和民眾都非常關注本次哥本哈根世界氣

23、候大會，哥本哈根的議題在近一年來一直是各大國際外交場合的重點議題。美國總統(tǒng)奧巴馬以及中國國家主席胡錦濤已經多次就此話題表態(tài)。而中美兩國對氣候變化議題的態(tài)度一直都是全球媒體的最佳關注重點。 1.3我國應對氣候變化的行動1.3.1 節(jié)約能源加強目標責任考核。分解落實節(jié)能目標責任，建立了統(tǒng)計監(jiān)測考核體系，對全國31個省級政府和千家重點企業(yè)節(jié)能目標完成情況和節(jié)能措施落實情況進行定期評價考核。2010年，全國18個重點地區(qū)開展節(jié)能減排專項督查，進行嚴格的目標責任考核和問責，促進了全國節(jié)能目標的實現(xiàn)。推動重點領域節(jié)能。實施工業(yè)鍋爐(窯爐)改造、熱電聯(lián)產、電機系統(tǒng)節(jié)能、余熱余壓利用等十大重點節(jié)能工程，開展千

24、家企業(yè)節(jié)能行動，加強重點耗能企業(yè)節(jié)能管理，推動能源審計和能效對標活動。開展“車、船、路、港”千家企業(yè)低碳交通運輸專項行動，大力發(fā)展城市公共交通。提高新建建筑強制性節(jié)能標準執(zhí)行率，加快既有建筑節(jié)能改造，推動可再生能源在建筑中的應用，對政府機構辦公用房進行節(jié)能改造。 “十一五”期間，累計建成節(jié)能建筑面積48.57億平方米，共形成4600萬噸標準煤的節(jié)能能力。開展零售業(yè)節(jié)能行動，限制生產、銷售、使用塑料購物袋，抑制商品過度包裝。推廣節(jié)能技術與節(jié)能產品。發(fā)布三批共115項國家重點節(jié)能技術推廣目錄，在鋼鐵、建材、化工等行業(yè)重點推廣7項節(jié)能技術。實施節(jié)能產品惠民工程，通過財政補貼推廣高效照明產品、高效空調

25、、節(jié)能電機等節(jié)能產品，通過中央財政補貼支持推廣了3.6億只高效照明產品、3000萬臺高效節(jié)能空調、100萬輛節(jié)能汽車，實現(xiàn)年節(jié)能能力200億千瓦時。開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣工作，率先在公共服務領域推廣使用混合動力、純電動和燃料電池汽車。建立節(jié)能產品優(yōu)先采購制度，制定了節(jié)能產品政府采購清單，對空調、計算機、照明等9類節(jié)能產品實行強制采購。“十一五”期間，純低溫余熱發(fā)電、新型陰極鋁電解槽、高壓變頻、稀土永磁電機、等離子無油點火等一大批高效節(jié)能技術得到普遍應用，高效照明產品市場占有率達67%，高效節(jié)能空調市場占有率達70%。發(fā)展循環(huán)經濟。開展國家“城市礦產”示范基地建設，推進重點城市報廢機電設備

26、、廢舊家電、廢塑料、廢橡膠等廢棄資源的規(guī)模利用、循環(huán)利用和高值利用。積極推進大宗工業(yè)固體廢棄物綜合利用，“十一五”期間，綜合利用粉煤灰約10億噸、煤矸石約11億噸、冶煉渣約5億噸。安排中央投資支持再制造產業(yè)化項目建設，截至2010年底，中國已形成汽車發(fā)動機、變速箱、轉向機、發(fā)電機共25萬臺(套)的再制造能力。推行節(jié)能市場機制。積極利用合同能源管理、電力需求側管理、節(jié)能自愿協(xié)議等市場機制推動節(jié)能。2010年頒布了關于加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展的意見，加大資金支持力度，實行稅收扶持政策，完善相關會計制度，改善金融服務，加強對節(jié)能服務產業(yè)的支持。2005年到2010年，節(jié)能服務公司數(shù)量

27、由80多家增加到800多家，從業(yè)人員由1.6萬人增加到18萬人，節(jié)能服務產業(yè)規(guī)模由47億元人民幣增加到840億元人民幣，形成的年節(jié)能能力由60多萬噸標準煤增加到1300多萬噸標準煤。完善相關標準。完善嚴寒和寒冷、夏熱冬冷和夏熱冬暖三個不同氣候區(qū)居住建筑節(jié)能工程設計標準、公共建筑節(jié)能設計標準和建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范，發(fā)布27項高耗能產品能耗限額強制性國家標準、19項主要終端用能產品強制性國家能效標準，制定15項主要污染物排放國家標準，頒布71項環(huán)境標志標準，出臺實行能源效率標識的產品目錄。實行激勵政策。加快推進能源價格形成機制改革，實施成品油稅費改革，對高耗能行業(yè)實施差別電價，對超能耗產品

28、實行懲罰性電價，推動供熱計量收費。設立節(jié)能減排專項資金，“十一五”期間中央財政累計投入2250億元人民幣，重點支持節(jié)能技術改造和節(jié)能產品推廣，形成節(jié)能能力3.4億噸標準煤。穩(wěn)妥推進資源稅制改革，不斷完善出口退稅制度，調整車輛購置稅政策，改革車船稅，出臺了節(jié)能節(jié)水、資源綜合利用等方面的稅收優(yōu)惠政策。對高效、節(jié)能、低碳產品實施進口稅收優(yōu)惠政策。經過各方努力，中國完成了“十一五”規(guī)劃提出的節(jié)能目標，2010年單位國內生產總值能耗比2005年累計下降19.1%，相當于少排放二氧化碳14.6億噸以上。1.3.2 發(fā)展低碳能源加快發(fā)展天然氣等清潔能源。大力開發(fā)天然氣，推進煤層氣、頁巖氣等非常規(guī)油氣資源開發(fā)

29、利用，出臺財政補貼、稅收優(yōu)惠、發(fā)電上網、電價補貼等政策，制定實施煤礦瓦斯治理和利用總體方案，大力推進煤炭清潔化利用，引導和鼓勵煤礦瓦斯利用和地面煤層氣開發(fā)。天然氣產量由2005年的493億立方米增加到2010年的948億立方米，年均增長14%，天然氣在中國能源消費結構中所占比重達到4.3%。煤層氣累計抽采量305.5億立方米，利用量114.5億立方米，相當于減排二氧化碳1.7億噸。積極開發(fā)利用非化石能源。通過國家政策引導和資金投入，加強了水能、核能等低碳能源開發(fā)利用。截至2010年底，水電裝機容量達到2.13億千瓦，比2005年翻了一番；核電裝機容量1082萬千瓦，在建規(guī)模達到3097萬千瓦。

30、支持風電、太陽能、地熱、生物質能等新型可再生能源發(fā)展。完善風力發(fā)電上網電價政策。實施“金太陽示范工程”，推行大型光伏電站特許權招標。完善農林生物質發(fā)電價格政策，加大對生物質能開發(fā)的財政支持力度，加強農村沼氣建設。2010年，風電裝機容量從2005年的126萬千瓦增長到3107萬千瓦，光伏發(fā)電裝機規(guī)模由2005年的不到10萬千瓦增加到60萬千瓦，太陽能熱水器安裝使用總量達到1.68億平方米，生物質發(fā)電裝機約500萬千瓦，沼氣年利用量約140億立方米，全國戶用沼氣達到4000萬戶左右，生物燃料乙醇利用量180萬噸，各類生物質能源總貢獻量合計約1500萬噸標準煤。1.3.3 控制非能源活動溫室氣體排

31、放強化對工業(yè)生產過程、農業(yè)活動、廢棄物處理等領域的溫室氣體排放控制。應用電石渣替代石灰石生產水泥熟料等原料替代技術、高爐渣和粉煤灰等作為添加混合材料生產水泥等工藝過程，采用二級處理法和三級處理法處理硝酸生產過程的氧化亞氮排放、催化分解和熱氧化分解處理己二酸生產過程的氧化亞氮排放、熱氧化法對HFC-23進行捕獲和清除等。加快畜牧業(yè)生產方式轉變，減少農田種植和畜禽養(yǎng)殖中甲烷和氧化亞氮排放。啟動實施土壤有機質提升補貼項目，累計推廣秸稈還田、綠肥種植、增施有機肥等技術措施面積近3000萬畝。完善城市廢棄物標準，實施生活垃圾處理收費制度，推廣利用先進的垃圾焚燒技術，制定促進填埋氣體回收利用的激勵政策。積

32、極開展碳捕集、利用和封存技術研究與示范。據初步統(tǒng)計，截至2010年底，中國工業(yè)生產過程的氧化亞氮排放基本穩(wěn)定在2005年的水平上，甲烷排放增長速度得到一定控制。1.3.4增加碳匯增加森林碳匯。繼續(xù)實施“三北”重點防護林工程、長江中下游地區(qū)重點防護林工程、退耕還林工程、天然林保護工程、京津風沙源治理工程等生態(tài)建設項目，開展碳匯造林試點，加強林業(yè)經營及可持續(xù)管理，提高森林蓄積量，中央財政提高了造林投入補助標準，每畝補助由100元人民幣提高到200元人民幣，建立了中國綠色碳匯基金會。目前，中國人工林保存面積6200萬公頃，全國森林面積達到1.95億公頃，森林覆蓋率由2005年的18.21%提高到20

33、10年的20.36%，森林蓄積量達到137.21億立方米，全國森林植被碳儲量達78.11億噸。提高農田和草地碳匯。在草原牧區(qū)落實草畜平衡和禁牧、休牧、劃區(qū)輪牧等草原保護制度，控制草原載畜量，遏止草原退化。擴大退牧還草工程實施范圍，加強人工飼草地和灌溉草場的建設。加強草原災害防治，提高草原覆蓋度，增加草原碳匯。到2010年，全國保護性耕作技術實施面積6475萬畝，機械化免耕播種面積1.67億畝，秸稈機械化粉碎還田面積4.28億畝。1.3.5 地方積極推進低碳發(fā)展推進低碳省區(qū)和低碳城市試點工作。2010年啟動國家低碳省區(qū)和低碳城市試點工作，并選擇廣東、湖北、遼寧、陜西、云南等5省和天津、重慶、杭州

34、、廈門、深圳、貴陽、南昌、保定等8市作為首批試點。目前，各試點省區(qū)和城市均成立了低碳試點工作領導小組，編制了低碳試點工作實施方案，提出了本地區(qū)“十二五”時期和2020年碳強度下降目標，并在經濟發(fā)展中積極轉變發(fā)展方式，部署重點行動，推進建設低碳發(fā)展重點工程，大力發(fā)展低碳產業(yè)，推進綠色、低碳發(fā)展。各地積極探索低碳發(fā)展經驗。北京市圍繞建設“人文北京、科技北京、綠色北京”，加快發(fā)展綠色經濟、低碳經濟和循環(huán)經濟，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)，加快現(xiàn)有建筑、交通體系低碳化改造，倡導低碳消費和低碳生活方式。上海市加快推進能源結構優(yōu)化，在虹橋商務區(qū)、崇明島等地區(qū)推進低碳發(fā)展實踐區(qū)試點，在世博園規(guī)劃、建設

35、、運營各環(huán)節(jié)全面落實低碳發(fā)展理念，開展“低碳世博自愿減排行動”。江蘇省確定了4個城市、10個園區(qū)和10家企業(yè)開展低碳經濟試點工作。1.4 碳交易和碳市場為應對全球氣候變化，國際組織和世界各國都付出了艱辛的努力。然而，單純依靠聯(lián)合國強制性減排要求及各經濟主體自主性減排意愿是無法實現(xiàn)預期目標的。一切資源使用和一切污染都可以歸結為碳排放；一切碳排放都是可計量的、具有標準性和權力性；而一切可計量、具有標準性和權力性的東西都可以商品化。碳交易構架了連接低碳環(huán)境下實體經濟與虛擬資本的橋梁，通過市場機制實現(xiàn)碳資產這種稀缺資源的優(yōu)化配置，將最終引導實體經濟向低碳經濟發(fā)展。1.4.1 碳交易市場的產生背景碳交易

36、泛指各類溫室氣體排放權的交易，最早是由聯(lián)合國為應對氣候變化創(chuàng)建的一種貿易體系。在碳交易的基礎上還派生出各種與排放權相關的金融衍生產品，促成了碳金融市場的發(fā)展。碳交易市場的產生最早可以追溯到1992年6月聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的聯(lián)合國氣候變化框架公約(UNFCCC)。在這次大會上，150多個國家將“把大氣中的溫室氣體含量穩(wěn)定在一個適當?shù)乃?，進而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害”確立為其未來的發(fā)展目標。UNFCCC也被確立為應對全球氣候變化問題上進行國際合作的一個基本框架，于1994年3月21日正式生效，并且每年舉行一次締約方大會(COP)。截至2009年lO月，已經有192個國家通過了該公約

37、，共舉辦了15次締約方大會。在UNFCCC框架的基礎上還形成了京都議定書(1997)與旨在促使其落實的馬拉喀什協(xié)議文件。1.4.2 國際碳交易市場發(fā)展現(xiàn)狀(1)國際碳交易市場總體規(guī)模作為新興的商品交易市場，全球碳交易市場在2003年初具規(guī)模，且發(fā)展態(tài)勢迅猛。近幾年中，無論是碳交易量還是成交額均有大幅增長。根據世界銀行的數(shù)據，2008年，全球碳市場總交易量達4811億噸，比2005年的704億噸增長了583。2008年，全球碳市場交易總額更是達到l 26345億美元，相比2005年的1099億美元增長了1049。目前，碳交易市場已成為全球最具發(fā)展?jié)摿Φ纳唐方灰资袌觥?2)國際碳交易市場細分情況從

38、市場結構看，自2004年以來，全球碳市場交易結構有如下三個特點：第一，以EUE為主的配額交易市場的成交量高于以CDM為主的項目市場成交量。第二，EuE是排放交易體系中最大的一家，成交量和成交額遠高于其他機構。第三，自2006年開展二級市場CDM交易以來，其成交量呈指數(shù)增長，由2006的0.25億噸，上升至2007年24億噸，到2008已增至1072億噸。進一步分析2008年的全球碳交易市場現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，配額市場的成交額在2008年的市場總額中占據主導地位，交易額為92859億美元，占全部成交總額的7349；項目市場的成交金額為33486億美元，占全部成交總額的2651。相比2007年，2008年碳

39、交易市場凸顯如下兩個現(xiàn)象：一是以CDM為基礎，以從事CERs現(xiàn)貨和期貨交易的二級市場發(fā)展迅速，2008年該市場的交易金額為26277億美元，是2007年的近5倍。二是美國地區(qū)間減排倡議(RGGI)和排放權交易市場(AAUs)從無到有，逐步發(fā)展壯大。(3)國際碳交易市場的價格變化全球碳交易市場的需求和供給決定了碳交易的價格并受到國際制度、經濟環(huán)境和各國是否采取協(xié)同措旋等多方因素影響。目前，碳交易市場主要以遠期合約的方式完成交易，其價格的制定主要有兩種方式：一是固定定價，表示在未來以約定價格交割碳排放權。二是浮動定價，表示在最低價格基礎上附加與配額價格掛鉤的浮動價格。當減排成本高于各種減排單位的價

40、格時，受減排指標約束的經濟實體會主動在二級市場上直接買入減排單位，或通過投資的方式參與CDM和兒交易，來滿足達標需要。同時，為實現(xiàn)短期套利的中間商也會進入到市場中，為博取價差而積極進行交易。價差越大，交易者的經濟收益就會越大，對各種減排單位的需求量也會增多?？傮w來說，近幾年碳交易市場中排放權價格呈上升趨勢。從2005年運行至今，EU ETS主要標的物EUAs的價格穩(wěn)定在2030美元噸之間。但據最新數(shù)據顯示，從2008年9月開始，EUAs的價格出現(xiàn)下滑，至2009年2月跌破15美影噸。這是由于各經濟主體受國際金融危機的沖擊，生產活動減少，對排放權指標的需求也相應減少。與此同時，很多為短期套現(xiàn)的中

41、間商也紛紛拋出手中的EuA8，促使市場價格進一步走低。在項目交易市場上，價格呈現(xiàn)整體上升的態(tài)勢。cDM一級市場、cER8和JI市場ERus的價格從2005開始一直保持上升趨勢。自2006年以來，CDM二級市場CER的價格維持在1730美影噸。值得關注的是，在2008年CDM與Eu ETS實現(xiàn)對接后，EuAs與CERs價格趨同現(xiàn)旁逐步顯現(xiàn)。在后危機時代，雖然2009年全球碳交易市場的交易量在經歷2008年末的連續(xù)下跌之后已慢慢企穩(wěn)，但交易價格仍然較低。1.4.3 我國碳交易市場的展望作為最大的發(fā)展中國家，我國正處在工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化進程的關鍵階段。但因總體技術水平落后，以傳統(tǒng)工業(yè)為代表的第二

42、產業(yè)消耗了大量煤炭、石油等不可再生資源。2008年，我國煤炭和石油在一次能源消費結構中的比重高達874，而在世界能源消費結構中，該比例平均水平僅為64。這種嚴重依賴碳基能源高速發(fā)展的經濟造成了嚴重的環(huán)境污染和大量的溫室氣體排放。目前，我國已成為世界溫室氣體第二大排放國。在全球低碳革命的背景之下，我國作為發(fā)展中國家暫時沒有被京都議定書納入強制減排計劃中。但后“京都”時代可能存在國際碳減排體制的變遷，我們必須未雨綢繆。2009年11月25日國務院常務會議決定，將我國2020年單位CDP碳排放強度在2005年基礎上降低40-45，并作為約束性指標納入中長期國民經濟和社會發(fā)展計劃，同時建立統(tǒng)一的統(tǒng)計、

43、監(jiān)測和考核體系。這是我國應對氣候變化、推進低碳經濟建設的重大戰(zhàn)略舉措。在2009年12月8日召開的中央經濟工作會議上，調整經濟結構、轉變發(fā)展方式又被確定為未來經濟工作的重點。向低碳經濟的全面轉型將成為我國經濟發(fā)展的必然趨勢。碳交易本身是種金融運作，它是對排放權額度的轉化。將排放權作為產權來進行交易，意義在于引領實體經濟的發(fā)展。我國煤炭、鋼鐵、金屬和再生能源等許多行業(yè)，都具有開展CDM項目的巨大潛力。我國僅2008年CDM項目產生的核證減排量就已占世界總成交量的84。我國的實體經濟企業(yè)雖然為國際碳交易市場創(chuàng)造了大量的減排額，但自身卻仍處在整個碳交易產業(yè)鏈的最底端。當前CDM機制下，主要認證機構都

44、來自歐洲，而國內的金融機構對碳交易知之甚少。由于沒有相應的碳交易市場規(guī)則與制度，無法建立屬于自己的碳交易市場。又因沒有自己的交易體系，從而被迫喪失了相應的定價權。因此，我國產出的CERs的價格一直被發(fā)達國家人為壓低，并被大量買入后再通過其金融機構重新包裝、開發(fā)成為價格更高的金融產品、衍生產品。而從長期看，碳減排問題更是一個爭奪未來新興碳金融市場話語權的戰(zhàn)略問題。當前，發(fā)展低碳經濟已成為世界各國的共同選擇。在傳統(tǒng)經濟發(fā)展道路上，我國和發(fā)達國家的差距很大。但在低碳經濟發(fā)展的道路上，我們幾乎站在同一條起跑線上，關鍵是要看誰起跑得更快。因此，必須在未來的低碳經濟戰(zhàn)略中重視發(fā)展碳交易市場。目前，國內有些

45、機構已意識到問題的嚴峻性，開始在國內探索構建碳交易機構。2008年，北京環(huán)境交易所、上海能源環(huán)境交易所及天津排放權交易所相繼建立。但其目前的相關業(yè)務還只是停留在信息發(fā)布的層次上。2009年底，北京環(huán)境交易所推出“熊貓標準”標志著中國在全球碳交易領域中爭奪話語權、繼而爭奪定價權的開始。但必須承認我國碳交易市場發(fā)展之路才剛剛開始。首先，我國應了解、整合現(xiàn)有的國內碳交易市場，擺脫以國外買家為主的碳項目初級市場(碳遠期合約市場)。其次，在條件允許時，努力建立碳商品市場(碳現(xiàn)貨市場)。最后，為了能擁有定價權，必須建立碳金融市場(碳金融衍生工具交易市場)。在這個過程中，要不斷摸索每個階段所需的政策邊界和監(jiān)

46、管模式，出臺配套的法律法規(guī)。機遇與挑戰(zhàn)并存，唯有設計出與國際法則接軌的、符合中國國情的碳交易規(guī)則及碳金融機制，并將其與調整產業(yè)結構和變革經濟增長方式結合起來，才能確保我國在未來走上“自主的”低碳發(fā)展道路，并最終實現(xiàn)跨越式發(fā)展。1.5選題的目的意義 自1997年聯(lián)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(yè)技術革新的重要依據，同時推動了節(jié)能減排技術和低能耗產業(yè)的發(fā)展。在該公約締約國每年向聯(lián)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(tǒng)的碳排放量也是一項重要內容。目前，我國城鎮(zhèn)污水廠污泥產量已達3000萬噸，但大部分污泥都簡單脫水后外運棄置

47、，規(guī)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(huán)境風險，產生臭味、孳生蚊蠅，并向環(huán)境排放大量甲烷，其溫室效應為二氧化碳的數(shù)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(wěn)定性、可靠性和環(huán)境因素，今后還應考慮到碳減排因素。由于全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥缺少穩(wěn)定、有效的處置途徑，各地的污泥污染事件頻發(fā)，導致城鎮(zhèn)污水處理廠的正常和穩(wěn)定運行面臨巨大壓力。污水中約50的污染物進入污泥，污泥無害化處置滯后。監(jiān)管數(shù)據顯示：有300多座污水廠污泥去向不明；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(qū)圍墾七工段的萬畝魚塘由于污泥傾倒造成的大規(guī)模死魚、深圳下坪固廢

48、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(qū)污泥污梁事件和京城環(huán)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，一邊制造污。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(huán)境和生態(tài)基礎上真正做到節(jié)能減排是當前十分重要的問題。2009年末，在“十二五”水專項規(guī)劃編制啟動會上住房和城鄉(xiāng)建設部副部長仇保興指出目前我國污水污泥領域的碳減排信息仍為空白，亟待系統(tǒng)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。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，

49、前者主要來自大氣中已存在的二氧化碳只是通過碳吸收一存貯一釋放的循環(huán)過程，又回到大氣環(huán)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。處理處置技術以脫水一填埋、生物堆肥、厭氧消化、干化焚燒為主。在目前現(xiàn)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2835 kgt濕污泥，利用產生的沼氣發(fā)電還可以減排二氧化碳1OOkg。生物堆肥和熱干化一焚燒的碳排放量強度分別在2530kg和150180kg左右。從處理過程的碳排放角度來看厭氧消化和好

50、氧生物堆肥的碳減排效果較好。如果從處理處置的生命周期進行系統(tǒng)分析，堆肥處理工藝過程，降低其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(lián)環(huán)境工程公司開發(fā)的通過優(yōu)化堆體結構和覆蓋除臭材料可以控制臭氣產生和釋放。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l1650kg的碳匯量。從碳減排角度綜合來看，生物堆肥、土地利

51、用和厭氧消化、沼氣發(fā)電是最具優(yōu)勢的兩種處理處置工藝路線。溫室氣體的減排目的就在于使地球免受全球氣候變暖的威脅。關注溫室氣體減排，一方面在溫室氣體減排的過程中可以減少其它由于能源的利用導致的污染物的排放，另外一方面可以促使人們進行新能源、清潔能源的開發(fā)。許多數(shù)據表明，我國目前的資源環(huán)境狀況已經到了十分嚴重的地步，如不利即著手改善，經濟社會發(fā)展將受到嚴重制約和影響。為此，“十一五”規(guī)劃提出了在經濟發(fā)展的同時，“單位國內生產總值能源消耗降低20%左右，單位工業(yè)增加值用水量降低30%，農業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)提高到0.5，工業(yè)固體廢物綜合利用率提高到60%；主要污染物排放總量減少10%，森林覆蓋率達到

52、20%，控制溫室氣體排放取得成效”的節(jié)能減排目標。2006 年是“十一五”的開局之年，各項經濟指標完成得較好，但節(jié)能減排目標，雖然各方面高度重視，采取了不少措施，但仍未能完成年初確定的目標。可以預見，整個“十一五”時期，節(jié)能減排工作任務將相當艱巨。因此，國務院成立了節(jié)能減排領導小組，溫家寶親任組長，可見節(jié)能減排工作的重要性和艱巨性。節(jié)能減排的重要意義主要體現(xiàn)在三個方面：首先是政治意義?！笆晃濉币?guī)劃已明確地提出節(jié)能減排的目標，這是政府對全社會的莊重承諾，目標能否如期實現(xiàn)，事關政府形象和威望；而且，節(jié)能減排是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，落實科學發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路的具體舉措。第二是經濟意

53、義。在宏觀經濟發(fā)展上，如果再按原來的發(fā)展速度與發(fā)展方式，實現(xiàn)2020年GDP 再翻兩番的戰(zhàn)略目標是不可能的。即便不考慮環(huán)境污染因素，支撐GDP 翻兩番的資源和能源也將難以為繼。在微觀經濟發(fā)展上，節(jié)能減排是提升企業(yè)和產業(yè)競爭力的必要措施。對企業(yè)而言，若不及早的進行節(jié)能降耗，一方面將面臨著資源價格上漲帶來的成本壓力，而且將會隨著政府環(huán)境管理的越來越嚴格而付出更高的代價，影響其競爭能力。第三是社會意義。國際上有研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)革命以來，西方國家盡管經濟快速增長，人們的收入水平顯著提高，擁有的物質產品數(shù)量越來越多，但人們的幸福指數(shù)卻并沒有多少改善。不可否認，中國近年快速的經濟增長對百姓生活質量的改善作用

54、很大，但與此同時，我們也應看到經濟快速發(fā)展的負面影響和目前經濟發(fā)展模式的弊端。經濟增長、物質產品的豐富化和人類幸福并不是簡單的線性關系，當經濟發(fā)展達到一定的程度之后，人們必然對良好的環(huán)境質量產生需求?？傊?，污水廠污泥是影響環(huán)境因素的重要因素之一，所以必須重視污泥的處理與處置的問題。1.6 污泥處理的國內外研究現(xiàn)狀目前國內外常用的成熟的污泥穩(wěn)定工藝有：厭氧消化、好氧消化、熱處理、加熱干化和加堿穩(wěn)定，常用的污泥處置是土地利用、焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、投海、建筑材料等。由于受技術和經濟制約，我國現(xiàn)階段的污泥處置仍以填埋為主，污泥利用為輔。污泥投海在沿海城市占一定比例，但總量較少。污泥焚燒尚未起步。在污

55、泥利用方面，污泥自然干化后用于農、林、綠化較多。采用機械干燥器干化污泥的污水廠有大連開發(fā)區(qū)污水廠、秦皇島污水處理廠、徐州市污水處理廠、但這些設備處理量小(312t/d干泥)，臭氣污染重，盡管投資低，但效果不夠理想。國外污水廠污泥目前主要采用農業(yè)利用、填埋，還有部分采用焚燒等其它處理方式。據日本1994年統(tǒng)計資料，日本年產城市污泥量為230.7萬噸，其處置方式是：陸地和海岸填埋占62.7%;資源化利用占24.9%，其它處置為占12.4%。德國近年污泥填埋為80%，農用為8%，堆肥為4%;據美國環(huán)保局資料統(tǒng)計，近年來污泥填埋為35%，焚燒為15%，農用或其它土地利用為49%，其它處置為1%。由此可

56、見，農用和填埋目前是大多數(shù)國家污泥處置的最主要的方法，農用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決于各國政府有關的法律、法規(guī)和污染源控制情況，同時也與國家農業(yè)發(fā)展有關。近年來，美國、日本和英國等污泥農用的比例呈增加趨勢，而也有些國家如德國、丹麥由于污泥農用標準日益嚴格，污泥農用的比例不斷下降，其它處理方法如焚燒比例有所上升。2 CDM方法學簡介2.1 CDM方法學概述2.1.1 CDM方法學基本概念京都議定書規(guī)定，清潔發(fā)展機制（clean development mechanism， CDM）項目必須帶來長期的、可測量的、額外的減排量。為此，CDM國際規(guī)則要求，應建立一套有效的、可操作的程序和方法，

57、估算、測量、核查和核證CDM項目產生的減排量。這樣的一套程序和方法可稱之為CDM方法學。2.1.2 經批準方法學主要內容構成經批準的CDM方法學主要包括：方法學來源、所選擇方法學的途徑、適用條件、項目邊界描述、基準線情景識別、額外性、減排量計算、監(jiān)測數(shù)據、監(jiān)測計劃、項目計入期、附件。方法學來源：說明該方法學的來龍去脈，它是基于哪些方法學建議或經批準的方法學的要素整合而成的。所選擇方法學的途徑：說明該方法學采用的是馬拉喀什協(xié)定規(guī)定的哪一種基準線確定途徑。適用條件：說明使用該方法學的CDM項目需要滿足的條件。有些方法學同時也說明了不能使用該方法學的項目類型。項目邊界：說明項目的物理和地理邊界，包括

58、項目參與方可控的，數(shù)量可觀的，而且能合理的歸因于項目活動的所有排放的溫室氣體?；鶞示€情景的識別：該項是CDM方法學最核心的內容之一，是衡量CDM項目減排量的基礎。說明基準線情景識別步驟和可能的基準線情景選項。額外性：說明采用哪種額外性論證的方法減排量的計算：詳細說明基準線排放、項目活動排放和泄露排放的計算公式、數(shù)據參數(shù)和計算的假設條件等；給出項目的基準線排放量、項目活動排放量、泄露等計算過程，從而得出碳減排量。監(jiān)測參數(shù)：詳細說明了項目活動中需要監(jiān)測的數(shù)據和參數(shù)，包括檢測設備和步驟等。監(jiān)測計劃：給出要監(jiān)測的數(shù)據對象，列出詳細的數(shù)據監(jiān)測表，其中包含要求的監(jiān)測量單位，監(jiān)測手段，監(jiān)測頻率，監(jiān)測覆蓋范圍

59、，數(shù)據記錄和存檔方式，存檔年限要求等。有的還給出質量控制/質量保證（QC/QA）程序方面的要求。項目計入期：說明項目活動的開始時間、運行周期。附件：主要內容比如項目邊界示意圖、數(shù)據默認值表等。2.1.3 CDM方法學的關鍵要素CDM方法學主要包括五個比較關鍵的要素，分別為：基準線、額外性、項目邊界和泄露、減排量計算和項目監(jiān)測。（1）基準線情景基準線是CDM方法學的核心內容，也是CDM項目產生減排量的前提?；鶞示€情景是指在沒有CDM項目活動的情景下，為提供在質量、特性和應用領域相同的產品或者服務，最可能出現(xiàn)的溫室氣體排放情景，應該涵蓋項目邊界內京都議定書附件A所列出的所有氣體、部門和源類別的排放

60、量。基準線在本質上是一個參照系?；鶞示€與實際的人為源排放量相比較，才能確定該項目是否具有額外性，以此計算出該項目的減排量。在清潔發(fā)展機制的生命周期內，技術進步、市場發(fā)展或政策環(huán)境的變化等原因，會導致基準線出現(xiàn)靜態(tài)或動態(tài)變化的特征，如圖2-1所示。圖2-1動態(tài)基準線與靜態(tài)基準線Fig.2-1 dynamic and static baselines靜態(tài)基準線指在CDM項目的整個壽期內基準線不變，適用于現(xiàn)有設備的節(jié)能技改項目活動，在項目壽期內，如果不進行設備改造，原有設備的技術效率和排放水平基本維持不變。但是，一些外在因素，比如：技術進步、能源效率改進以及產品結構發(fā)生變化等，這些因素的變化都有可能