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丹麥污水處理“碳標”即將到來——N?O排放限值
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丹麥水務行業是全球水務行業高效管理和持續優化的典范。尤其在能耗優化方面,其國內部分污水處理廠早已實現能量中和,甚至盈余,如Marselisborg污水處理廠與Ejby M?lle污水處理廠,均在2014年前后實現了能量盈余,產生回收或輸出的能量是自身能耗的1.5~2.0倍(污水余熱 | 丹麥正利用余溫熱能轉型其供熱系統)。

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受《巴黎溫室氣體減排協定》的啟發,丹麥水務主管部門EPA于2021年推出了一項針對碳排放的管理機制。該機制要求所有水和污水處理公司定期報告CO2排放情況及其未來15年的碳減排計劃,該機制的目標之一就是到2030年實現能源和氣候中和。因此,能量中和遠不止是丹麥水務公司的終極目標,畢竟能量中和不等于碳中和(原創研究 | 污水處理能量中和≠碳中和)。

實際上,丹麥政府于2020年實施了一項新的氣候法案,其總體目標是到2030年,國家CO2排放量減少70%(與1990年的水平相比)。基于中和目標、行行有責的實質,該氣候法案同時對部分行業要求采取有力舉措貢獻國家碳減排,其中就包括一項針對廢物處理領域(包括污水處理)的計劃,即《Climate plan for a green waste sector and circular economy》(綠色廢物部門和循環經濟的氣候計劃)。包含污水處理設施在內的廢物處理領域,在2030年預計貢獻整個國家碳排放量的5.7%。該氣候計劃確立了系列計劃目標和行動方案,包括提升塑料回收、源頭廢物減量、水務能量與碳中和等。

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限值的設定需要減少丹麥水務50%的N2O排放量,并在2030年減排70%。當前,丹麥污水處理廠的N2O排放因子是0.84% N2O-N/TNin,是IPCC值的一半。限值的設定也就是將其降低至0.42% N2O-N/TNin。從污水處理過程N2O的排放機理來看,其生成途徑多樣且影響因素復雜;從另一方面說,這給其產生排放的控制也并不容易,但也并不是不能實現(溫室氣體 | N?O對水業帶來了嚴重挑戰)。丹麥之所以有“底氣”計劃設定N2O的排放限值,原因之一是具有了一定的數據積累,包括污水廠N2O監測及控制技術驗證。從結果來看,在不影響脫氮的情況下,各類技術策略可減少30%-80%的N2O排放量。

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污水處理廠N2O等直接排放溫室氣體的實際監測(監測方法等。如丹麥水務減排較早,但實際上對N2O的直接排放控制也仍在數據積累階段,而且提到的最大問題在于仍未有一個統一的、科學的監測方法體系;國內水協發布了《城鎮污水處理廠甲烷和氧化亞氮排放監測技術標準(征求意見稿)》(團體標準《城鎮污水處理廠甲烷和氧化亞氮排放監測技術標準》征求意見));

因地制宜的N2O排放控制策略和方案(技術驗證等);

碳標考核的考核機制(絕對限值、相對限值等)。

參考文獻:

https://stateofgreen.com/en/news/the-state-of-knowledge-on-ghg-emissions-in-the-wastewater-sector/