2022中国城镇污水处理碳排放研究报告---中国建筑节能协会.pdf-solarbe文库

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2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 2022 Research Report of China Urban Wastewater Treatment Carbon Emissions 中国重庆中国重庆 2022·12 2022·12本研究报告由中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专业委员会撰写，由中国建筑节能协会和重庆大学联合发布，研究报告中所提供的信息仅供参考。本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，并尽可能保证可靠、准确和完整，对于本报告所提供信息所导致的任何直接的或者间接的后果，中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专业委员会不承担任何责任。如引用发布本报告，需注明出处为中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专业委员会，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告之声明及其修改权、更新权及最终解释权均归中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专业委员会所有。报告作者报告作者蔡伟光，武涌，倪江波，刘源，吴景山，付宇，肖玥，李春艳，沈俊怡，魏裕晨，仲宇轩，田盼，耿越，王霞，霍腾飞，高景鑫，施庆伟，马敏达本报告受到国家社会科学基金（项目号19BJY065）、儿童投资基金会（项目号2107- 06837）、能源基金会（项目号G-2109-33435）资助。在此郑重感谢资助方对本报告的支持和帮助。 2022 2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告免责声明免责声明推荐引用格式推荐引用格式中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会.2022中国城镇污水处理碳排放研究报告 [R].重庆,2022. 专委会专家组成员专委会专家组成员柴宏祥，任宏，李德英，那威，苏醒，徐强，宋业辉，于忠，乔振勇，王庆辉，卢振，刘正荣，罗多，郑超超，孙金磊，曹慧，马晓雯，吴蔚沁，朱宝旭，刘绍勇，刘雄伟，李林涛，杜博轩 RESEARCH REPORT OF CHINA URBAN WASTEWATER TREATMENT CARBON EMISSIONS中国建筑节能协会简介中国建筑节能协会简介中国建筑节能协会（CABEE）中国建筑节能协会（CABEE）是经国务院同意、民政部批准成立的国家一级协会，业务主管部门为住房和城乡建设部。协会由城乡建设领域碳达峰碳中和及建筑节能与绿色建筑相关企事业单位、社会组织及个人自愿结成的全国性、行业性、非营利性社团组织，主要从事城乡建设领域碳达峰碳中和及建筑节能与绿色建筑的社团标准、认证标识、技术推广、国际合作、会展培训等服务。协会宗旨协会宗旨落实党中央、国务院的决策部署，贯彻生态文明建设的总体方针，秉承“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，根据我国城乡建设发展和节能减排的战略目标，坚持以人为本、依法推进，坚持节约资源和保护环境的基本国策，以打造“绿色、健康”建筑为己任，面向政府、行业、市场、企业、从业人员五个服务，大力推进建筑行业可持续发展。协会愿景协会愿景引领建筑向更高能效、更加健康的方向发展，营造未来可持续人居环境共同价值观共同价值观卓越服务创新包容合作中国建筑节能协会中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会简介建筑能耗与碳排放数据专委会简介中国建筑节能协会（CABEE）于2016年3月组织成立了能耗统计专业委员会能耗统计专业委员会，旨在整合行业力量，协同开展建筑能耗和建筑碳排放专项研究，夯实建筑节能数据基础。2021 年，专委会正式更名为中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会（Professional 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会（Professional Committee of Building Energy and Emissions, CABEE） Committee of Building Energy and Emissions, CABEE）。专委会是广大致力于中国建筑能耗与碳排放数据核算、研究与应用的相关单位和专业人士自愿加入组成的社会团体，隶属于中国建筑节能协会的分支机构。专委会定位为公益性、研究型组织。专委会的目的和宗旨在于专委会的目的和宗旨在于搭建中国建筑能耗和碳排放数据共享平台，为政府制定政策、标准、规划提供数据支撑，为建筑节能科学研究提供数据来源，为建筑节能行业提供数据增值服务，为我国建筑节能与绿色建筑事业发展做出贡献。专委会现有成员单位15家专委会现有成员单位15家，包括重庆大学、北京建筑大学、中国建筑科学研究院、上海建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院、四川省建筑科学研究院、辽宁省建设科学研究院、河南建筑科学研究院、陕西省建筑科学研究院、中国水发兴业能源集团、上海朗绿建筑科技，云南建筑技术发展中心、天津市建筑节能推广培训中心、中国建筑集团技术中心、湖南省建筑设计院，重庆大学为主任委员单位。中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放专委会自2016年起每年发布中国建筑能耗研究报告，历年报告主题分别为 2016 年，全国建筑能耗测算； 2017 年，分省建筑能耗测算； 2018 年，建筑碳排放核算； 2019 年，建筑碳达峰情景预测； 2020 年，建筑全过程碳排放核算与碳中和情景预测； 2021 年，省级建筑碳排放达峰形势评估； 2022 年，城市建筑碳排放核算，城镇污水处理碳排放核算，城市生活垃圾处理碳排放核算。通过多年的研究与积累，专委会建立了涵盖区域建筑能耗、建筑面积、建筑碳排放核算方法体系，构建了区域建筑碳达峰碳形势与状态评估模型、碳达峰碳中和情景预测方法，开发了中国建筑能耗与碳排放数据库（www.cbeed.cn），为中国建筑领域碳达峰碳中和战略提供支撑。核心作者单位介绍核心作者单位介绍程学院、城市建设与环境工程学院联合参与的一所中国特色新型智库。2018年入选CTTI中国智库索引，2020年首批入选重庆市新型智库。研究院旨在立足行业、钻研学术、建言政府、服务大众，通过依托重庆大学建筑学部、人文学部、社会科学学部等学科群，组织跨学科的综合研究。研究院将紧密围绕我国城镇化发展过程中的重大战略、制度、政策和基础理论中的关键性问题，依托充裕的科研资源和多学科专家学者组成的智囊团，通过科学研究、行业创新、政府咨询、示范推广等融智服务方式，为政府与相关行业协会提供决策咨询与服务，推进城乡建设创新体制机制和“产、学、研、政”一体化协作网络建设，引领开放、创新、高效和可持续的中国建设管理新趋势。大利亚邦德大学、美国佛罗里达大学、加拿大蒙特利尔大学、香港理工大学等国内外7所知名院校成立了可持续建设国际研究联盟。2017年中心成为重庆大学首批校级人文社科重点科研平台。中心深耕可持续建设领域，围绕城乡资源可持续利用、城乡安全可持续统筹以及城乡双碳可持续发展，践行多学科交叉引领下的多尺度、多维度、多粒度研究，赢得广泛赞誉。重庆大学城乡建设发展研究院（智库）（URCD）重庆大学城乡建设发展研究院（智库）（URCD）是由重庆大学1977级杰出校友詹复成捐资、经重庆大学批准，由重庆大学管理科学与房地产学院牵头，建筑城规学院、土木工重庆大学可持续建设国际研究中心（IRCSBE 重庆大学可持续建设国际研究中心（IRCSBE于 2012 年10月，由重庆大学管理科学与房地产学院牵头，依托重庆大学建筑学部成立。2013年中心与英国里丁大学、澳 1 研究背景 2 城镇污水处理碳排放测算方法 2.1 城镇污水处理碳排放核算边界 �� 3 2.2 城镇污水处理碳排放测算框架 �� 5 2.3 城镇污水处理碳排放测算公式 �� 7 3 全国城镇污水处理碳排放数据分析 3.1 全国城镇污水处理全过程碳排放现状 �� 9 3.2 全国城镇污水处理及全过程碳排放变化趋势 �� 12 3.2.1 全国城镇污水处理及碳排放变化趋势 �� 12 3.2.2 全国城镇污泥处理处置及碳排放变化趋势 �� 14 3.3 全国城镇污水处理全过程碳排放影响因素分析 �� 16 4 分省城镇污水处理碳排放数据分析 4.1 分省城镇污水处理及全过程碳排放现状 �� 18 4.1.1 分省城镇污水全过程处理现状 �� 18 4.1.2 分省城镇污水处理全过程碳排放现状 �� 21 4.1.3 分省城镇污水处理全过程碳排放强度比较 �� 22 4.2 分省城镇污水处理全过程碳排放变化趋势 �� 23 4.3 分省城镇污水处理碳排放与社会经济因素的相关性 �� 24 5 新冠疫情对2020年城镇污水处理全过程碳排放影响分析 5.1 新冠疫情对2020年全国城镇污水处理全过程碳排放影响 �� 25 5.2 新冠疫情对2020年分省城镇污水处理全过程碳排放影响 �� 27 6 结语参考文献 content 目录 content 目录2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 1 2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上庄严宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为推动实现碳达峰、碳中和目标，国家印发了中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见、国务院2030年前碳达峰行动方案，搭建了双碳战略的顶层设计，此后陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰碳中和1N 政策体系。其中特其中特别要求“加快建立统一规范的碳排放统计核算体系”“加强甲烷等非二氧化碳温室气体管控” 别要求“加快建立统一规范的碳排放统计核算体系”“加强甲烷等非二氧化碳温室气体管控” 等等。2022年6月，住房和城乡建设部、国家发展改革委联合印发了城乡建设领域碳达峰实施方案，将城镇污水处理、生活垃圾处理低碳化城镇污水处理、生活垃圾处理低碳化作为城乡建设领域碳达峰的一项重要任务。城镇污水处理产生大量的CH 4 ，N 2 O以及CO 2 排放，是城市非二氧化碳温室气体排放的主要来源。核算城镇污水处理温室气体排放数据，是推动城市市政基础设施绿色低碳发展的基础，对实现城乡建设领域碳达峰具有重要作用。然而，当前城镇污水处理温室气体排放数据严重缺乏，不利于相关工作的开展。研究背景研究背景 12022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 2 在此背景下，研究团队在往年建筑碳排放研究基础上，将研究范围进一步拓展到市政设施碳排放，本报告聚焦城镇污水处理碳排放，构建省级城镇污水处理碳排放核算方法，分析城镇污水处理碳排放现状与变化趋势，夯实城镇污水处理碳排放数据基础。图1.1 城乡建设领域重大“双碳”政策文件2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 3 城镇污水处理城镇污水处理碳排放测算方法碳排放测算方法 2 2.1 2.1 城镇污水处理碳排放核算边界城镇污水处理碳排放核算边界本报告所涉及城镇污水处理碳排放核算边界包括城镇污水收集与处理全过程，主要分为污水输送、污水处理、污泥运输和污泥处理处置污水输送、污水处理、污泥运输和污泥处理处置四个环节。从城镇污水产生经过污水管网进入污水处理厂，经过不同处理工艺处理后，产生的污泥经车辆运输到不同污泥处理处置场所进行最终处置。其中，未收集、未处理和出水涉及的污水排放以及采用其他处置方式的污泥排放，由于不可控性较强或占比较小，故未涵盖在核算范围内。处理收集污水产生污水输送污泥运输污泥处理处置城镇污水建材利用土地利用填埋焚烧污水处理管网运输泵房提升排入江河湖海厌氧处理好氧为主处理非生物处理注本报告核算边界为绿色标记部分，包括城镇污水收集与处理全过程的大部分环节；灰色标记部分代表未收集、未处理和出水涉及的污水排放以及采用其他处置方式的污泥排放，由于不可控性较强或占比较小，故未涵盖在核算范围内。未收集未处理车辆运输出水其他处置方式污泥处理处置污水处理图2.1 城镇污水处理碳排放核算边界2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 4 按照城镇污水处理碳排放核算边界，针对四个主要环节进行碳排放源识别碳排放源识别，具体可以分为城镇污水和污泥处理产生的CH 4 和N 2 O直接排放以及城镇污水和污泥在运输及处理过程中消耗燃油燃气和电力导致的间接排放。在温室气体净排放核算过程中，主要考虑了污泥焚烧发电、土地利用、建材利用带来的碳抵消量。另外，由于生物源CO 2 未造成大气中二氧化碳排放净增加，故本研究的排放源仅针对化石碳造成的CO 2 进行核算，未包含生物源造成的CO 2 排放。图2.2 城镇污水处理全过程碳排放源识别间接排放直接排放微观宏观污泥处理处置碳排放直接排放城镇污水和污泥处理产生的 CH 4 、N 2 O 温室气体的排放。间接排放城镇污水和污泥运输及处理过程中消耗燃油燃气和电力导致的碳排放。电力消耗污水输送碳排放电力消耗焚烧建材利用填埋污水处理碳排放电力消耗污泥运输碳排放燃油消耗抵消量焚烧发电土地利用建材利用燃气消耗土地利用 N 2 O排放 N 2 O排放 CH 4 排放注本报告核算的碳排放源，只包括CH 4 、N 2 O和化石碳造成的CO 2 排放，由于生物源造成的CO 2 排放并未造成大气中碳排放净增加，故未涵盖在核算范围内。 CH 4 排放 N 2 O排放土地利用量土地利用量指将处理后的污泥作为肥料或土壤改良材料,用于园林绿化或农业等场合的处置方式处置的污泥质量。填埋处置量填埋处置量指采取工程措施将处理后的污泥集中堆、填埋于场地内的安全处置方式处置的污泥质量。建筑材料利用量建筑材料利用量指将处理后的污泥作为制作建筑材料的部分原料的处置方式处置的污泥质量。焚烧处置量焚烧处置量指利用焚烧炉使污泥完全矿化为少量灰烬的处置方式处置的污泥质量。 RESEARCH REPORT OF CHINA URBAN WASTEWATER TREATMENT CARBON EMISSIONS 2022 5 基于本报告城镇污水处理碳排放核算边界，城镇污水处理全过程碳排放总量包括污水输送碳排放、污水处理碳排放、污泥运输碳排放和污泥处理处置碳排放四部分，其净排放需要扣除碳抵消量。具体测算框架如图2.3所示。 2.2 城镇污水处理碳排放测算框架 2.2 城镇污水处理碳排放测算框架污水处理碳排放量污水处理碳排放污水输送碳排放污泥处置碳排放污泥处置碳抵消量分别包括焚烧、建材利用、填埋、土地利用四种主要处置方式数据来源中国环境统计年报、中国生态环境统计年报处置量温室气体排放因子数据来源文献收集、实地调研数据来源省级温室气体清单编制指南资源生产量碳排放因子污泥运输碳排放 COD去除量温室气体排放因子污水处理设施污泥处理设施泵送量单位电耗电力排放因子处置量单位运输油耗化石能源排放因子焚烧发电量碳排放因子数据来源中国环境年鉴总氮去除量温室气体排放因子图2.3 城镇污水处理碳排放测算框架污水输送碳排放污水输送碳排放根据污水实际处理量、泵送比例、单位泵送电耗以及电力排放因子进行计算。其中污水实际处理量数据来源于中国环境年鉴，泵送比例及单位泵送电耗依据文献收集取全国均值，电力排放因子取区域电网排放因子。污水处理碳排放污水处理碳排放根据化学需氧量和总氮去除量及相应温室气体排放因子进行计算，污水处理设施碳排放根据化学需氧量去除量及单位去除量电耗计算。其中化学需氧量和总氮去除量数据来源于中国环境年鉴，温室气体排放因子主要依据文献收集获得，单位去除量电耗依据文献收集取全国均值。污泥运输碳排放污泥运输碳排放根据污泥处置量、单位污泥运输油耗及化石能源排放因子进行计算。其中污泥处置量数据来源于中国环境统计年报和中国生态环境统计年报，单位污泥运输油耗依据文献收集取全国均值，化石能源排放因子数据来源于省级温室气体清单编制指南。2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 6 污泥处理碳排放污泥处理碳排放根据采用焚烧、建材利用、填埋以及土地利用四种主要处置方式的污泥处置量及相应温室气体排放因子计算得到，污泥处理设施碳排放根据不同处置方式污泥处置量及单位污泥处理电耗进行计算。其中不同处置方式的处置量来源于中国环境统计年报和中国生态环境统计年报，温室气体排放因子结合IPCC指南和文献收集得到，单位污泥处理电耗依据文献收集取全国均值。污泥处置焚烧发电碳抵消量污泥处置焚烧发电碳抵消量根据污泥焚烧量、焚烧热值和发电效率进行计算，建材利建材利用和土地利用碳抵消量用和土地利用碳抵消量分别根据相应处置量、原料替代比例及原料生产的排放因子获得。其中焚烧热值、发电效率、原料替代比例主要根据文献收集得到。 RESEARCH REPORT OF CHINA URBAN WASTEWATER TREATMENT CARBON EMISSIONS 2022 7 2.3 城镇污水处理碳排放测算公式 2.3 城镇污水处理碳排放测算公式城镇污水处理全过程碳排放包括污水处理污水处理和污泥处理处置污泥处理处置两大部分。结合IPCC指南和省级温室气体清单编制指南，根据以去除量为活动数据的污水污水处理碳排放计算方法，主要测算公式如下（2）（2）填埋填埋（3）（3）建材利用建材利用 𝐸𝐸 𝐿𝐿𝐿𝐿 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 4 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 1 𝐷𝐷𝐷𝐷𝑀𝑀 𝐷𝐷𝐷𝐷𝑀𝑀 𝐿𝐿 16 12 （ 1 − 𝑅𝑅 1 ）（ 1 − 𝐷𝐷𝑂𝑂 ）其中， 𝐸𝐸 𝐿𝐿𝐿𝐿 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 4 是污泥填埋产生的甲烷排放量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 是污泥填埋处置量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 1 是 𝑀𝑀 𝐻𝐻 4 产生量修正因子， 𝐷𝐷𝐷𝐷𝑀𝑀 为污泥中可分解有机碳含量， 𝐷𝐷𝐷𝐷𝑀𝑀 𝐿𝐿 是可分解为甲烷的 𝐷𝐷𝐷𝐷𝑀𝑀 比例， 16 12 为𝑀𝑀𝐻𝐻 4 与 C 的相对分子质量之比， 𝑅𝑅 1 是甲烷回收量，由于中国城镇污水处理厂目前没有大规模的甲烷回收，默认取 0 ，𝐷𝐷𝑂𝑂 为甲烷氧化因子。 𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐵𝐵 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵 𝐸𝐸𝐸𝐸 4 其中， 𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐵𝐵 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 是污泥建筑利用产生的氧化亚氮排放量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵 是污泥建筑利用处置量，𝐸𝐸𝐸𝐸 4 是污泥建材利用排放因子。 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 4 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝐸𝐸𝐸𝐸 1 − 𝑅𝑅 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝐸𝐸𝐸𝐸 2 其中， 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 4 是污水处理过程产生的甲烷排放量， 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑟𝑟 是化学需氧量去除量， 𝐸𝐸𝐸𝐸 1 是污水处理甲烷排放因子， 𝑅𝑅 是甲烷回收量，由于中国城镇污水处理厂目前没有大规模的甲烷回收，默认取 0 。 𝐸𝐸 𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑠𝑠 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 是污水处理过程产生的 𝑇𝑇 2 𝐶𝐶 排放量，𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑟𝑟 是总氮去除量，𝐸𝐸𝐸𝐸 2 是污水处理氧化亚氮排放因子； 𝐸𝐸 𝐿𝐿𝐿𝐿 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 𝐸𝐸𝐸𝐸 3 其中， 𝐸𝐸 𝐿𝐿𝐿𝐿 − 𝑁𝑁 2 𝑂𝑂 是污泥土地利用产生的氧化亚氮排放量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 是污泥土地利用处置量，𝐸𝐸𝐸𝐸 3 是污泥土地利用排放因子。污泥污泥处理处置主要分为土地利用、填埋、建材利用、焚烧四种方式，其中污泥焚烧主要是生物源CO 2 排放，故只核算污泥焚烧加入助燃剂所产生的化石CO 2 排放，主要测算公式如下（1）（1）土地利用土地利用2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 8 （4）（4）焚烧焚烧污泥处理处置的减排方式污泥处理处置的减排方式主要包括焚烧发电、建材利用和土地利用三种方式，碳抵消量的主要测算公式如下（1）（1）焚烧发电焚烧发电 𝐸𝐸 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 2 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 𝛿𝛿 𝐸𝐸𝐸𝐸 5 其中， 𝐸𝐸 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 − 𝐶𝐶 𝐶𝐶 2 是污泥焚烧产生的化石二氧化碳量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 是污泥焚烧处置量，𝛿𝛿 是单位污泥焚烧消耗辅助燃料量，𝐸𝐸𝐸𝐸 5 是辅助燃料的碳排放因子。（2）（2）建材利用（主要是制砖或水泥）建材利用（主要是制砖或水泥）（3）（3）土地利用（主要是生产氮肥或磷肥）土地利用（主要是生产氮肥或磷肥） 𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸 − 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑄𝑄 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐸𝐸 𝐴𝐴 𝐴𝐴 𝐴𝐴𝐸𝐸 − 𝑄𝑄 𝐸𝐸 𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑙𝑙 360 0𝑘𝑘𝑘𝑘 / 𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ 𝑤𝑤 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸 其中， 𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸 − 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 是污泥焚烧发电产生的碳抵消量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼𝐼 是污泥焚烧处置量， 𝑄𝑄 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐸𝐸 𝐴𝐴 𝐴𝐴 𝐴𝐴𝐸𝐸 是污泥平均热值， 𝑄𝑄 𝐸𝐸 𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑙𝑙 是能量损失， 𝑤𝑤 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶 是热电联产发电效率， 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸 是电力排放因子。 𝐸𝐸 𝐵𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵 𝛼𝛼 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐵𝐵 其中， 𝐸𝐸 𝐵𝐵 𝐵𝐵𝐵𝐵 是污泥建材利用产生的碳抵消量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵 是污泥建材利用处置量， 𝛼𝛼 是单位处置建材生产量， 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐵𝐵 是建材生产排放因子。 𝐸𝐸 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 𝛽𝛽 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐶𝐶 𝐶𝐶 其中， 𝐸𝐸 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶 是污泥土地利用产生的碳抵消量， 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐿𝐿𝐿𝐿 是污泥土地利用处置量， 𝛽𝛽 是单位处置化肥生产量， 𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐶𝐶 𝐶𝐶 是化肥生产排放因子。 2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 9 全国城镇污水处理全国城镇污水处理碳排放数据分析碳排放数据分析 3 3.1 全国城镇污水处理全过程碳排放现状 3.1 全国城镇污水处理全过程碳排放现状（1）（1） 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放现状 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放现状 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放量3416.0 3416.0 万 tCO 2 -eq，碳抵消量769.1 769.1 万 tCO 2 -eq ，净排放量2646.9 2646.9 万tCO 2 -eq，其中直接排放为1522.1 1522.1 万 tCO 2 -eq（CH 4 排放665.3 665.3 万 tCO 2 -eq ，N 2 O排放为856.8 856.8 万 tCO 2 -eq），占比45；间接排放为1893.9 1893.9 万t，占比55。污水处理排放为2462.4 2462.4 万tCO 2 -eq ，污泥处理处置排放为953.6 953.6 万tCO 2 -eq ，大约比例为73。按照处理过程、设备能耗和运输划分，污水处理三部分各占比为33.5、63.3和3.2；污泥处理处置三部分各占比为73.1、26.0和0.9。2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 10 图3.1 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放（单位万tCO 2 -eq）碳抵消量 769.1 N 2 O 631.3 占比76.5 处理过程 696.8 占比73.1 污泥处理处置 953.6 占比27.9 运输 77.5 占比3.2 CH 4 194.0 占比23.5 CH 4 471.3 占比67.6 N 2 O 225.5 占比32.4 设备能耗 1559.6 占比63.3 设备能耗 247.8 占比26.0 处理过程 825.3 占比33.5 污水处理 2462.4 占比72.1 总排放 3416.0万吨 CO 2 -eq 运输 9.0 占比0.9 净排放量 2646.9 占比 22. 5 总排放量 3416.0 RESEARCH REPORT OF CHINA URBAN WASTEWATER TREATMENT CARBON EMISSIONS 2022 11 （2）（2） 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放强度 2020年全国城镇污水处理全过程碳排放强度 2020年全国城镇污水处理全过程总排放强度为4.32 4.32tCO 2 -eq/万t ；净排放强度为3.35 3.35 tCO 2 -eq/万t ；以污水实际处理量为单位计算，污水处理总净排放强度为3.11 3.11tCO 2 -eq/万t ；以污水实际处理量为单位计算，污泥处理处置总排放强度为1.21 1.21tCO 2 -eq/ 万 t；净排放强度为0.23 0.23tCO 2 -eq/万t；以污泥处理处置量为单位计算，污泥处理处置总排放强度为 0.28 0.28tCO 2 -eq/t；净排放强度为0.05 0.05tCO 2 -eq/t 。表3.1 2020年全国城镇污水处理分气体排放强度类别去除量（万t ）排放强度 COD 1739.5 0.004 kgCH 4 /kg 总氮 200.2 0.011 kgN 2 O/kg 全国 3.11 t CO 2 -eq/ 万t 注污水处理分气体排放强度计算参考Wang D, Ye W, Wu G, 等. Greenhouse gas emissions from municipal wastewater treatment facilities in China from 2006 to 2019[J]. Scientific Data, 2022, 91 317. 表3.2 2020年全国城镇污泥处理分处理方式排放强度类别处理量占比（）净排放强度（t CO 2 -eq/t ）总排放强度（t CO 2 -eq/t ）土地利用 29.3 -0.25 0.14 填埋处置 21.9 0.62 0.62 建材利用 16.7 0.33 0.35 焚烧处置 32.1 -0.21 0.07 全国 0.05 0.282022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 12 （1）（1）全国城镇污水处理变化趋势全国城镇污水处理变化趋势全国城镇污水实际处理量呈现逐年增加的上升趋势，从2011年的402.9 402.9 亿t增长至 2020 年的791.0 791.0 亿t，年均增速7.78 7.78。COD去除量和总氮去除量与城镇污水实际处理量具有较强的正相关关系，但在2020年有所下降，主要是因为受到新冠疫情的影响。图3.2 全国城镇污水处理及去除量变化趋势 3.2 全国城镇污水处理及全过程碳排放变化趋势 3.2 全国城镇污水处理及全过程碳排放变化趋势 3.2.1 全国城镇污水处理及碳排放变化趋势 3.2.1 全国城镇污水处理及碳排放变化趋势全国城镇污水处理及去除量变化趋势去除量（万吨）污水实际处理量（亿吨） 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 COD 去除量总氮去除量污水实际处理量（2）（2）全国城镇污水处理碳排放变化趋势全国城镇污水处理碳排放变化趋势全国城镇污水直接排放和间接排放总体均呈现增长趋势，间接排放大于直接排放。总排放从 2011 年的1374.6 1374.6 万t增长至2 0 2 0年的2462.4 2462.4 万t，年均增速6.69 6.69，其中直接和间接排放分别增加1.81和1.78倍。由于处理工艺的改进及出水标准的提高，全国城镇污水碳排放强度呈波动变化，有轻微下降趋势。碳排放（万吨）排放强度（t CO 2 -eq/ 万吨） 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 直接排放间接排放污水排放强度图3.3 全国城镇污水碳排放及排放强度变化趋势 RESEARCH REPORT OF CHINA URBAN WASTEWATER TREATMENT CARBON EMISSIONS 2022 13 图3.4 全国城镇污水单位GDP处理量及排放强度变化趋势（3）（3）全国城镇污水处理排放强度变化趋势全国城镇污水处理排放强度变化趋势全国城镇污水单位GDP碳排放呈现逐年下降，与单位GDP污水处理量变化趋势基本一致；人均碳排放呈现逐年上升，与人均污水处理量变化趋势基本一致。 2020年单位GDP污水处理量上升主要是由于疫情影响，污水处理量增速大于GDP增速；但是2020年COD去处理量较2019年出现下降，导致单位GDP污水碳排放和人均污水碳排放均出现明显降低。 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 8.6 8.8 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 单位GDP 污水处理量（万t/ 亿元）单位GDP 污水碳排放（tCO 2 -eq/ 亿元）单位GDP 污水碳排放单位GDP 污水处理量 50 55 60 65 70 75 80 85 90 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 人均污水处理量（t/ 人人均污水碳排放（kgCO 2 -eq/人）人均污水碳排放人均污水处理量图3.5 全国城镇污水人均处理量及排放强度变化趋势2022 中国城镇污水处理碳排放研究报告 14 （1）（1）全国城镇污泥处理处置变化趋势全国城镇污泥处理处置变化趋势全国城镇污泥处置量总体呈现上升趋势，从2011年的2241.5 2241.5 万t增长到2 0 2 0年的3466.7 3466.7 万t，年均增速4.96。按照不同处置方式划分，2011-2020年污泥填埋占比从 56.03 56.03 下降到21.91 21.91；相应地，污泥综合利用比例从43.9 43.9 提高到78.09 78.09。其中焚烧处置占比在2018年超过填埋处置成为占比最大的污泥处置方式。图3.6 全国城镇污泥处理处置变化趋势 3.2.2 全国城镇污泥处理处置及碳排放变化趋势 3.2.2 全国城镇污泥处理处置及碳排放变化趋势 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 土地利用填埋处置建材利用焚烧处置倾倒丢弃处理量（万吨）其他其他（2）（2