1 / 38

污泥厌氧消化工艺运行阶段

N 2 O. CH 4. CO 2. CO 2. CH 4. CH 4. 污泥厌氧消化工艺运行阶段. 杭世珺. 温室气体减排量分析. 北京市市政工程设计研究总院. 内容提要. 1. 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论. 2. 3. 4. 5. 本节内容. 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 概述. 温室气体的危害. 1.1. 冰川退缩. 荒漠化. 全球变暖 （ 煤、油化石燃料 - CO 2 ）.

kareem-buckley
Download Presentation

污泥厌氧消化工艺运行阶段

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. N2O CH4 CO2 CO2 CH4 CH4 污泥厌氧消化工艺运行阶段 杭世珺 温室气体减排量分析 北京市市政工程设计研究总院

  2. 内容提要 1 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 2 3 4 5

  3. 本节内容 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 1 2 3 4 5

  4. 1.概述 温室气体的危害 1.1 冰川退缩 荒漠化 全球变暖（煤、油化石燃料-CO2） 飓风频繁 海面上升 温室效应-威胁人类生存

  5. 《联合国气候变化框架公约》 1.概述 第三次缔约方大会《京都议定书》 温室气体相关主要公约和机制 1.2 清洁发展机制(CDM) 发达国家通过提供资金和技术的方式，与发展中国家合作，在发展中国家实施具有温室气体减排效果的项目，项目所产生的温室气体减排量用于发达国家履行京都议定书的承诺。 我国承诺：2020年单位GDP的CO2排放量比2005年下降 40%~45%

  6. 1.概述 温室气体的种类 1.3 《京都议定书》 规定的温室气体： GWP=124~14800 氢氟碳化物 氧化亚氮 甲烷 GWP：全球变暖指数，即单位重量温室气体排放在100年周期内对大气温室效应的贡献， 取CO2 GWP=1 GWP=25 GWP=298 GWP=22800 GWP=7390 全氟化碳 六氟化硫 二氧化碳 (政府间气候变化专门委员会(IPCC),2007) GWP=1 还有更多的温室气体未做规定……

  7. 1.概述 污水处理CDM方法学 1.4 • AM0080 好氧污水处理厂污水处理过程中温室气体排放的减少 • ACM0014 工业废水处理中的温室气体减少 • AMS.III.H 废水处理中的甲烷回收 • 用一个新建的厌氧消化池处理，沼气从厌氧消化池中提取出来 • 并用于燃烧和/或用于发电和/或供热。 • 污泥用一个新建的厌氧消化池处理。从厌氧消化池收集的沼气 • 直接燃烧和/或用于发电和/或供热。 • 与ACM0014类似(年减排量少于60000tCO2 )

  8. 1.概述 污泥厌氧消化的温室气体减排途径 1.5 CH4 CH4 减少污泥填埋 CO2 CH4 沼气替代化石能源

  9. 本节内容 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 1 2.1 计算公式 2 2.2 计算条件 3 4 5

  10. 2.计算方法 +填埋污泥减少 温室气体减排量 计算公式 2.1 +沼气替代化石燃料 温室气体减排量 -系统运行耗能 温室气体排放量 =系统运行阶段温室气体减排量

  11. 2.计算方法 计算条件 2.2 • 包括污泥厌氧消化、污泥脱水、用电、燃料使用、发电、 产热，不包括污泥的运输、储存及处置； • 污泥厌氧消化系统全年365天连续运行； • 污泥填埋产生的温室气体直接排放，沼气不用于产能； • 厌氧消化后污泥量减少所带来的脱水能耗降低忽略不计； • 厌氧消化系统以天然气作为外部热源； • 厌氧消化系统沼气泄漏量忽略不计； • 以华北地区污泥厌氧消化系统为例。

  12. 2.计算方法 计算条件 2.2 污泥厌氧消化系统参数设定

  13. 本节内容 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 1 2 3 3.1 污泥厌氧消化耗能温室气体排放量 3.2 消化后污泥减少带来的温室气体减排量 3.3 沼气替代化石燃料带来的温室气体减排量 3.4 污泥厌氧消化温室气体减排量 4 5

  14. 3.温室气体减排量计算 电耗 能耗 加热 搅拌 污泥厌氧消化耗能产生的温室气体排放量 3.1 保温 循环 热耗

  15. 3.温室气体减排量计算 搅拌 污泥厌氧消化耗能温室气体排放量 3.1 电耗 循环 年耗电量 533.3 MWh 28.7 MWh（5%） 504.6 MWh（95%） 用电温室气体排放系数 0.8115 tCO2/MWh (2011年华北地区电网电力边际排放因子(OM)和容量边际排放因子(BM)的加权平均值) 电耗产生的年温室气体排放量 432.7 tCO2

  16. 3.温室气体减排量计算 保温 污泥厌氧消化耗能温室气体排放量 3.1 热耗 加热 年耗热量 2840.9 MWh 2444.9 MWh（86%） 396.0 MWh（14%） 天然气温室气体排放系数 56.1 t/TJ (联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC). 国家温室气体清单指南, 2006) 热耗产生的年温室气体排放量 701.2 tCO2

  17. 3.温室气体减排量计算 电耗 能耗 污泥厌氧消化耗能温室气体排放量 3.1 热耗 432.7 tCO2 701.2 tCO2 1134 tCO2 单位质量污泥温室气体排放量： 0.27tCO2/tDS

  18. 3.温室气体减排量计算 消化后污泥减少带来的温室气体减排量 3.2 (1) 根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)方法学中一阶衰减(FOD)公式计算各年度温室气体减排量 MBy——第y年污泥填埋场产生的CH4

  19. 3.温室气体减排量计算 消化后有机质减少的温室气体减排量 3.2 污泥减少填埋带来的温室气体减排量 计入期7年污泥减少填埋产生的温室气体年均减排量（40%降解率） 单位质量污泥 温室气体减排量： 0.28tCO2/tDS

  20. 备注 • 计入期是一个项目发生碳信用的时间长度。在马拉喀什协定中规定，一个项目可以选择7年的允许更新两次的计入期，合共21年，或者一次性10年的计入期。如果选择前者，基准线必须每7年更新一次。碳汇项目的计入期更长(可达60年)。计入期不同于项目的时间寿期。举例来说，一个水电项目大概有50年左右的时间寿期，但是作为CDM项目计入期的只能有10年。

  21. 3.温室气体减排量计算 消化后有机质减少的温室气体减排量 3.2 根据潜在温室气体减排总量计算（100年） (2) 5677 单位质量污泥 温室气体减排量： 1.35tCO2/tDS 消化污泥填埋温室气体减排量随时间变化情况

  22. 3.温室气体减排量计算 沼气替代化石燃料的温室气体减排量 3.3 沼气 产能 发电 产热

  23. 3.温室气体减排量计算 沼气替代化石燃料的温室气体减排量 3.3 沼气产量及产能 220m3/tDS（96% 9. 2m3/t） 设定厌氧消化沼气产率： 计算得到沼气年产量： 925056m3 (保守数据，先进设备 发电量达2.0 kWh/m3) 设定热电联产时沼气发电量： 1.7 kWh/m3 设定热电联产时沼气产热量： 2.0 kWh/m3 计算得到年发电量： 1572.6 MWh 计算得到年产热量： 1850.1 MWh

  24. 3.温室气体减排量计算 沼气替代化石燃料的温室气体减排量 3.3 发电 年发电量 1572.6 MWh 用电温室气体排放系数 0.8115 tCO2/MWh (2011年华北地区电网电力边际排放因子(OM)和容量边际排放因子(BM)的加权平均值) 发电带来的年温室气体减排量 1276.1 tCO2

  25. 3.温室气体减排量计算 沼气替代化石燃料的温室气体减排量 3.3 产热 年产热量 1850.1 MWh 天然气温室气体排放系数 56.1 t/TJ (联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC). 国家温室气体清单指南, 2006) 产热带来的年温室气体减排量 415.2 tCO2

  26. 3.温室气体减排量计算 沼气替代化石燃料的温室气体减排量 3.3 发电 产热 产能 1276.1 tCO2 415.2 tCO2 1691 tCO2 单位质量污泥温室气体减排量： 0.40tCO2/tDS

  27. 3.温室气体减排量计算 污泥厌氧消化温室气体减排量 3.4 污泥厌氧消化温室气体减排量

  28. 3.温室气体减排量计算 污泥厌氧消化温室气体减排量 3.4 (1) 计入期7年内平均温室气体年减排量计算 温室气体年减排量： 1736 tCO2 0.41tCO2/tDS 单位质量污泥温室气体减排量： (2) 潜在（100年）温室气体减排总量计算 温室气体年减排量： 6324 tCO2 1.48tCO2/tDS 单位质量污泥温室气体减排量：

  29. 本节内容 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 1 2 3 4.1 沼气产率 4 4.2 污泥含水率 4.3 搅拌机容积功率 4.4 消化池容积 5

  30. 4.温室气体减排及能量平衡的影响因素 计算依据 定义沼气产热自给率 定义沼气产能自给率 (1) (2) (3) 以潜在（100年）温室气体减排总量计算

  31. 4.温室气体减排及能量平衡的影响因素 沼气产率 4.1 沼气产率与温室气体减排量呈线性关系 在沼气产率高于240 m3/tDS(10)时即可实现全年能量平衡 对策：提高污水中有机物比例；提高污泥中可生物降解有机物比例 污泥沼气产率对温室气体减排量及能量自给率的影响

  32. 4.温室气体减排及能量平衡的影响因素 污泥含水率 4.2 污泥含水率越低其厌氧消化温室气体减排量越高 污泥含水率小于95%可实现全年能量平衡，污泥含水率小于92%可实现全年热量平衡 污泥含水率对温室气体减排量及能量自给率的影响

  33. 4.温室气体减排及能量平衡的影响因素 搅拌机容积功率 4.3 搅拌机容积功率的降低有助于提高温室气体减排量 搅拌机容积功率的降低有助于提高沼气发电量与搅拌耗电量的比率 搅拌机容积功率对温室气体减排量及能量自给率的影响

  34. 4.温室气体减排及能量平衡的影响因素 消化池容积 4.4 消化池容积对温室气体减排量影响很小 能量自给率变化在10%以内 消化池容积对温室气体减排量及能量自给率的影响

  35. 本节内容 概述 计算方法 温室气体减排量计算 温室气体减排及能量平衡的影响因素 结论 1 2 3 4 5

  36. 5.结论 • 厌氧消化对温室气体减排的结果：减少填埋污泥有机质量（沼气无组织排放）+沼气替代化石燃料 • 污泥处理量288m3/d(含水率96%)的厌氧消化工艺，7年内单位质量污泥的温室气体减排量为0.41tCO2/tDS。以100年单位质量污泥的温室气体减排量为1.48 tCO2/tDS。

  37. 5.结论 • 厌氧消化工艺的温室气体减排量随沼气产率的增加而线形增加。沼气产率高于240m3/tDS时可实现全年能量平衡。 • 厌氧消化工艺的温室气体减排量随污泥含水率的降低而升高。污泥含水率小于95%时可实现全年能量平衡，污泥含水率小于92%时可实现全年热量平衡。 • 降低搅拌机容积功率可在一定程度上可以提高厌氧消化工艺的温室气体减排量。 • 消化池容积对厌氧消化工艺运行阶段的温室气体减排影响较小。

  38. 汇报完毕欢迎指正 谢谢！

More Related