温室气体排放核算方法与报告指南 第1部分 污水处理厂编制说明

《温室气体排放核算方法与报告指南第1部分：污水处理厂》（征求意见稿）编制说明项目背景任务来源党中央、国务院高度重视生态环境保护工作，始终把生态文明建设和生态环境保护放在治国理政的重要位置，以深入打好污染防治攻坚战，建立健全环境治理体系，推进精准、科学、依法、系统治污，协同推进减污降碳，不断改善空气、水环境质量，有效管控土壤污染风险为目标，提出一系列新理念、新思想、新战略，推动我国生态环境保护从认识到实践发生历史性、转折性、全局性变化。一直以来，甘肃省积极响应国家生态环境保护政策，将生态环境保护作为底线性任务，高度重视、高位部署并推动落实，污染防治攻坚战取得显著成效，全省生态环境明显改善。根据《甘肃省“十四五”生态环境保护规划》要求，“十四五”期间，“全省要聚焦落实国家力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，合理确定主要领域、重点行业的达峰目标。同时探索大气污染物和温室气体排放协同控制，推动能源清洁低碳安全高效利用，积极参与全国碳排放市场交易，完善重点排放单位碳排放报送制度，加强碳排放报告的管理和监督检查。”。其中污水处理行业作为碳排放的重要一环，对于温室气体减排意义重大。根据《2021年甘肃省城市建设状况公报》，2021年年末，甘肃省污水处理厂处理能力170.4万立方米/日，同比增长0.77%；污水处理率97.27%，比上年增加0.09个百分点；污水处理厂30座，与上年一致；城市生活污水集中收集率83.12%。“十四五”以来，甘肃省不断提高城镇生活污水收集处理能力，加快推进污泥无害化资源化处理处置，到2025年，基本实现地级及以上城市建成区生活污水“零直排”，城市污泥无害化处理处置率超过90%，基本消除县级城市建成区黑臭水体。目前，142个国家重点镇已初步具备污水收集处理能力，全省城市、县城污水处理率及地级城市污泥无害化处理处置率明显提升。甘肃省发展改革委印发的《甘肃省“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》和《甘肃省“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》明确提出“十四五”期间新增和改造污水收集管网1500公里；新、改、扩建污水处理能力63万立方米/日。为控制二氧化碳及非二氧化碳温室气体排放，需要积极推动污水处理厂二氧化碳及甲烷的排放统计、控制和回收利用。从“十二五”时期起，我国逐步建立和完善应对气候变化统计指标体系和温室气体排放基础统计制度。到《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》进一步明确全国及地方、行业企业、产品碳核算和国家温室气体清单编制等方面的重点任务，强化温室气体排放核算制度。以及《“十四五”控制温室气排放工作方案》提出2025年碳排放总量得到有效控制，对非二氧化碳等温室气体控排力度进一步加大，碳汇能力明显增强，能源体系、产业体系和消费领域低碳转型取得积极成效，碳排放权交易制度得到落实，统计核算、评价考核和责任追究制度得到健全。为完成上述任务要求，便通过本次编制的《温室气体排放核算方法与报告指南第1部分：污水处理厂（征求意见稿）》，提供当前迫切需要出台企业层面的温室气体排放核算方法和报告格式，帮助企业科学核算和规范报告自身的温室气体排放，制定企业温室气体排放控制计划，积极参与碳排放交易，强化企业社会责任。同时也为主管部门掌握重点排放行业企业温室气体排放情况，建立并实施重点企业温室气体报告制度，尽早建立碳排放交易市场、为开展碳排放交易提供良好的数据支撑。编制原则协调一致原则，与我国现行有关环境法律法规、标准相协调，与环境保护的方针相一致;与国家标准紧密衔接的原则：作为地方核算方法与报告指南，应以国家标准为基础，明确核算边界与范围、排放因子及核算方法。全过程控制原则：对不同的污水处理过程提出不同的温室气体核算方法；适用性和可操作性原则：明确核算边界与范围、排放因子及核算方法；科学性和可行性原则，考虑结合污水处理厂设施实际管理流程，保证数据可核算、可核查、可追溯，将需要复杂换算得出的数据替换为直接计量数据，尽可能简化核算方法，压缩核算技术参数链条，降低企业核算难度。报告核算与管理措施相结合原则：不仅对污水处理厂提出报告温室气体数据及来源的要求，同时要求污水处理厂建立数据质量管理要求。技术路线图1编制工作技术路线图甘肃省污水处理厂基本情况污水处理厂发展现状我国污水处理行业经历了四个发展阶段，20世纪60年代-70年代，中国开始自行投资兴建一批污水处理设施和污水处理厂，污水处理处于起步期；20世纪80年代-90年代，城市排水设施得到了较快的发展，但污水排水设施运行效率依然很低；2002-2014年，国外资本和民间资本大量涌入，逐步形成了以BOT(建设-运营-移交)和TOT(转让-运营-移交)等经营方式；2015年-至今，随着“水十条”在全国各地的贯彻落实，水环境综合治理需求开始释放，污水处理行业处于快速发展期。2017-2019年，我国污水处理设备产量逐年增长，2019年产量达到28.57万台，同比增长23.79%。但是，我国污水处理设备系列化程度低，成套装置少，难降解、高浓度有机废水处理设备和高新生物技术处理设备较为缺乏，2020年我国污水处理设备产量突破30万台。据统计，甘肃省污水集中处理设施共计126座，合计污水处理能力为271.42万吨/日，平均每座污水处理设施处理能力为2.15万吨/日，其中28座污水处理设施设计处理能力高于平均值。126座污水厂中116座为城镇污水集中处理设施，另外10座非城镇污水集中处理设施。126座污水处理设施中，设计处理能力在10万吨/日以上（含10万吨/日）的有4座，合计日处理能力为72万吨；设计处理能力在1-10万吨/日（不含10万吨/日）的有64座，合计日处理能力为172.85万吨；设计处理能力小于1万吨/日的有58座，合计设计处理能力为26.57万吨/日。在甘肃省126座污水处理设施目前大部分执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）IV类排放标准的污水处理设施有2座，总设计处理能力为9.25万吨/日；执行一级A排放标准的污水处理设施有41座，合计设计处理能力为80.9万吨/日；执行一级B标准的污水处理设施有80座，合计设计处理能力为165.02万吨/日。污水处理厂温室气体排放情况污水处理行业的温室气体排放主要分为直接排放与间接排放两类。其中，直接排放主要是指污水经无氧处理或处置产生的甲烷（CH4）及氧化亚氮（N2O）排放，其

100年增温潜势值（GWP）分别是CO2的28倍和265倍。间接排放则主要分为电耗以及药耗两类，分别表征能源以及物质投入带来的温室气体排放。随着我国城镇化加快和经济发展，污水处理厂数量不断增多，其运行过程中释放的

CH4和

N2O呈明显上升趋势。虽然污水处理释放的温室气体比重不高，但CH4排放源相对集中，且减排成本相对较低，还可用于供电供热等；N2O不同处理阶段的排放差别较大，减排潜力巨大。因此，充分了解我国污水处理行业温室气体排放现状，对于制定减排措施，控制污水处理厂CH4和

N2O排放，进而达成“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。目前，甘肃省污水处理行业因污水处理设施落后、行业排放标准缺失等原因，温室气体大量无组织排放，造成巨大的碳排放量。污水处理过程中产生的温室气体以无组织排放的形式进入到环境空气中，这部分污染物对碳排放量造成了严重影响。并且，甘肃省污水处理行业尚无温室气体排放核算方法标准，现有标准与污水处理行业的发展不相符，导致核算污水处理厂温室气体的管理困难，造成一定程度的大气环境污染，给当地环境治理带来困扰。标准制定的必要性分析加快推进绿色低碳发展，确保完成“十三五”规划纲要确定的低碳发展目标任务，推动我国二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰，2016年10月国务院印发了“十三五”控制温室气体排放工作方案（国发[2016]61号）。此方案要求顺应绿色低碳发展国际潮流，把低碳发展作为我国经济社会发展的重大战略和生态文明建设的重要途径，采取积极措施，有效控制温室气体排放。为了解各省（区、市）控制温室气体排放目标责任落实情况，2018年发布了《“十三五”省级人民政府控制温室气体排放目标责任考核办法》（环气候函[2018]42号）。为进一步加强企业温室气体排放数据管理工作，强化数据质量监督管理，2022年生态环境部发布了做好2022年企业温室气体排放报告管理有关重点工作的要求。污水处理行业作为能源密集型行业，污水处理过程中除电耗物耗导致的间接温室气体排放外，还会在处理过程中直接产生NxO、CH4、VOCs等温室气体。同时，近年来由于处理厂污水排放标准提高和污水处理量不断增加，大幅增加了污水处理厂温室气体的直接排放。由于目前缺乏污水处理厂温室气体核算方法的统一标准，一定程度上影响了污水处理厂的碳达峰碳中和的进度。同时为确保甘肃省加强企业控制温室气体排放数据管理工作，有必要制定污水处理厂温室气体排放核算方法与报告指南。此工作有利于环保部门掌握排放现状和变化趋势，是制定有利于应对气候变化环境保护行动方案的重要基础。《指南》的编制对于统一省内污水处理厂温室气体核算内容，核算程序和核算方法以及相关参数推荐值具有重要指导作用。污水处理厂温室气体排放与核算方法污水处理厂主要生产工艺及温室气体排放源分析一级处理二级处理一级处理二级处理污泥处理图2生活污水工艺流程污泥处理污水产生后首先被污水管网收集，然后泵送至污水处理厂进行处理。污水进入污水处理厂后先经过一级处理，去除污水中所含的固体和悬浮物；然后，经过生物处理去除大部分有机物和氮磷（二级处理），并产生剩余污泥；为了达到严格的出水标准，常常采用三级处理以进一步去除氮磷。符合出水标准的出水将被排放到自然水体中，产生的污泥经浓缩、调质、脱水后，被运出污水处理厂进行无害化处置。污水处理厂温室气体排放来源主要包括直接排放或间接排放产生。直接排放主要是指污水经无氧处理或处置产生的甲烷（CH4）及氧化亚氮（N2O）排放，微生物有氧呼吸产生的CO2可以忽略不计。间接排放则主要分为电力热力消耗，表征能源消耗带来的温室气体排放，主要排放的是CO2。具体如下表1所示。表1污水处理厂温室气体排放来源及种类核算边界温室气体排放种类CO2N2OCH4直接排放生活废水处理过程√√工业废水处理过程√√间接排放净购入电力、热力消费√污水处理厂温室气体排放核算方法说明报告主体进行企业温室气体排放核算和报告的完整工作流程包括以下步骤：（1）确定温室气体排放核算边界；（2）识别应计算的温室气体排放源与气体种类；（3）收集各温室气体的活动水平数据；（4）选择和获取排放因子数据；（5）依据相应的公式分排放源核算各种温室气体的排放量；（6）计算与汇总企业温室气体排放量。确定温室气体排放核算边界污水处理厂温室气体排放主要有直接排放和间接排放两类。因此，核算边界主要包括：废水处理过程排放，净购入电力、热力消费产生的排放。识别应计算的温室气体排放源与气体种类污水处理厂温室气体排放来源主要包括直接排放或间接排放产生。直接排放主要是指污水经无氧处理或处置产生的甲烷（CH4）及氧化亚氮（N2O）排放。间接排放则主要为电力热力消耗，主要排放的是CO2。因此，由各排放源所产生的各类温室气体核算范围主要包括：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）。收集各温室气体的活动水平数据报告主体应报告企业在报告年度内用于污水厌氧处理去除的有机物总量、厌氧处理产生的废水量、厌氧处理系统进口废水中的化学需氧量浓度、厌氧处理系统出口废水中的化学需氧量浓度、以污泥方式清除掉的有机物总量、甲烷回收量，净购入的电量和净购入的热力，并说明这些数据的来源（采用本指南的推荐值或实测值）。选择和获取排放因子数据报告主体应报告企业在报告年度内报告主体废水厌氧处理系统的甲烷最大生产能力、甲烷修正因子以及废水的氧化亚氮排放因子等数据，电力消费排放因子和热力消费排放因子，并说明这些数据的来源（采用本指南的推荐值或实测值）。依据相应的公式分排放源核算各种温室气体的排放量基于收集的活动水平数据确定排放因子，对污水处理厂温室气体排放总量进行计算，并基于结果开展整体成效分析，评估污水处理厂温室气体排放控制成效，改进污水处理厂温室气体核算要求。a）分排放源核算温室气体直接排放量；b）核算净购入电力和热力产生的CO2排放量；计算与汇总企业温室气体排放量分别计算企业各个排放源温室气体排放量，污水处理厂的温室气体排放总量等于企业边界内所有污水处理流程中的过程排放量、企业净购入的电力和热力消费的排放量之和。基于企业总温室气体排放开展整体成效分析，评估污水处理厂温室气体排放控制成效，改进污水处理厂温室气体核算要求。标准主要技术内容及确定依据5.1标准适用范围本文件规定了甘肃省污水处理厂温室气体排放的核算原则和流程、核算边界和核算范围、核算方法、报告内容，以及甘肃省污水处理厂各处理系统关键参数的推荐值。本文件的核算对象为生活污水占比大的污水处理厂，不适合进水完全是工业废水如石油化工企业的污水厂。本文件适用于甘肃省从事污水处理生产活动的企业（单位）温室气体排放量的核算和报告，也适用于核查机构对污水处理厂温室气体排法开展核算。5.2标准编制内容指南内容结构包括正文及资料性附录（附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F），其中正文及分8个小节分别明确了本指南的适用范围、规范性引用文件、术语和定义、核算边界与周期、核算方法、数据质量管理。附录A为甘肃省污水处理厂温室气体排放报告格式模板，附录B为报告主体年温室气体排放量汇总表，附录C为报告主题活动水平相关数据表，附录D为报告主体排放因子相关数据表，附录E为生活污水各处理系统的MCF推荐值，附录F为各行业工业废水的MCF推荐值。5.3标准编制依据在充分总结和比较了国内外企业温室气体排放计算与综合评价的标准、规范、技术指南，调研了污水处理厂工艺流程的基础上，并参考了《省级温室气体清单编制指南》、《IPCC2006年国家温室气体清单指南（修订版）》、《IPCC国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》、《工业企业温室气体排放核算和报告通则》（GB/T32150）、生态环境部《城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算技术指南（试行）》等标准中的有关内容，参见《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1-2020）相关规定进行《温室气体排放核算方法与报告指南第1部分：污水处理厂》的编制。本指南核算的温室气体包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮。污水处理厂温室气体排放核算的流程、内容、方法和技术要求，明确了排放源、排放气体种类、核算边界、核算方法、数据来源等。本指南根据《IPCC2006年国家温室气体清单指南（修订版）》采用排放因子法计算污水处理厂温室气体排放量，即活动水平与排放系数的乘积。本指南中核算边界和排放系数的确定依据如下：5.3.1核算边界的确定关于污水处理厂核算边界，确定了属地管理原则，规定了核算报告的对象应以企业法人或视同法人的独立核算单位为边界，与环境统计、温室气体统计工业企业核算边界保持一致。关于污水处理技术，参考《城市污水处理》（JB99-103）和《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ60），确定物理处理法、化学处理法和生物处理法相关具体技术。关于温室气体核算边界，《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》和议定书的《多哈修正案》确定CO2、CH4、N2O、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）、六氟化硫（SF6）和三氟化氮（NF3）七种温室气体。污水处理厂温室气体的排放分为污水处理运行中各种微生物对水或污泥中的污染物（主要为COD、TN）进行降解所引起的直接排放（主要包括CO2、CH4和N2O排放），污水处理厂消耗能源（电能、热能等）所引起的间接排放（以CO2当量计）。CO2直接排放是由污水中的有机物在被微生物进行降解过程中所引起的，根据有机物的来源可分为生源性CO2排放与化石碳CO2排放。其中，生源性CO2排放是污水或污泥中的微生物通过降解由植物光合作用形成的有机物而引起的CO2排放，可视为生物成因，不对其进行考虑。同时由于目前甘肃省污水处理厂的进水中化工合成产品（化妆品、药物、洗涤剂）浓度较低，此部分化石碳产生的CO2排放不被纳入考虑范畴。甘肃省污水处理厂在运行过程中产生的温室气体HFCs、PFCs、SF6和NF3可忽略。因此，本《指南》核算污水处理厂排放的CH4、N2O和CO2三种温室气体。关于活动水平核算边界，主要目的是明确污染物治理措施与温室气体核算的对应关系，强调污染物去除与温室气体减排活动水平之间的关联关系。本指南考虑污水处理厂的温室气体排放边界包含污水处理环节直接及间接排放核算。直接排放包括污水处理过程（厌氧处理、硝化反硝化作用）中产生的CH4和N2O；间接排放是污水转运、提升、曝气等工艺过程所消耗的电力、热力。甘肃省污水处理厂尚未大规模进行甲烷回收，因此未纳入温室气体排放边界。5.3.2核算内容与方法《指南》核算公式、核算内容、方法及公式来源见表1。核算内容核算方法核算公式公式来源温室气体排放总量《指南》公式（1）依据本指南的温室气体核算边界得到温室气体排放总量核算公式。生活污水处理过程温室气体排放量《指南》公式（2）依据本指南的温室气体核算边界得到生活污水处理过程温室气体排放总量核算公式。生活污水处理过程中CH4排放量《指南》公式（3）主要参考《2006年IPCC国家温室气体清单编制指南》第五卷“废弃物”第六章“废水处理和排放”6.11。处理工艺相似所以参考此核算公式。生活污水处理过程中N2O排放量《指南》公式（7）主要参考《省级温室气体清单编制指南》第五章废弃物处理第三部分废水处理。工业废水处理过程中温室气体排放量《指南》公式（10）依据本指南的温室气体核算边界得到工业废水处理过程温室气体排放总量核算公式。工业废水处理过程中CH4排放量《指南》公式（11）主要参考《省级温室气体清单编制指南》第五章废弃物处理第三部分废水处理。甘肃省污水处理厂工艺流程类似，可参考。工业废水处理过程中N2O排放量《指南》公式（15）主要参考《省级温室气体清单编制指南》第五章废弃物处理第三部分废水处理。甘肃省污水处理厂工艺流程类似，可参考。净购入电力、热力消费产生的温室气体排放量《指南》公式（18）主要参考《工业企业温室气体排放核算和报告通则》（GB/T32150—2015）间接排放核算部分。甘肃省污水处理厂电力，热力消耗可采用相同核算方法。5.3.2排放因子的确定《指南》对温室气体排放音质给予了推荐值，见表2。表2排放因子赋值依据温室气体排放因子取值依据CH4修正因子（MCF）全国平均值0.165。（完全厌氧处理取值为1，完全好氧处理取值为0。）主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第2节，6.11页。依据甘肃省社会经济及发展水平，甲烷修正因子MCF推荐值取全国平均值。最大CH4产生潜势（B0）0.6tCH4/tBOD主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第2节，6.12页。甘肃省经济发展水平适合该潜势值。非消费性蛋白质排放因子1.5%主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第3节，6.27页。蛋白质中的氮含量推荐值为0.16kgN/kgPro主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第3节，6.27页。废水中蛋白质排放因子工业和商业蛋白质排放因子推荐值为1.25%主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第3节，6.27页。污水组分适用此工业和商业蛋白质排放因子。污水中单位质量的氮能够转化为氧化亚氮的氮量（EFN2O）工业废水实测值或推荐值为0.005tN2O-N/tN生活污水实测值或推荐值为0.00104kgN2O/kgN主要参考《2006年IPCC国家温室清单编制指南》,第五卷，第6章，第3节，6.27页。工业废水进水水质适合排放因子0.005。根据参考文献值获取生活污水氧化亚氮排放因子或采用实测值。电力CO2排放因子（EFCO2）0.5942tCO2主要参考国家应对气候变化战略研究和国际合作中心编制的中2021年中国区域电网平均二氧化碳排放因子。蒸汽和热水CO2排放因子(EFh)0.11tCO2/GJ主要参考GB/T32151标准的推荐值。主要国家、地区相关标准研究从“十二五”时期起，我国逐步建立和完善应对气候变化统计指标体系和温室气体排放基础统计制度。到《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》进一步明确全国及地方、行业企业、产品碳核算和国家温室气体清单编制等方面的重点任务，强化温室气体排放核算制度。以及《“十四五”控制温室气排放工作方案》提出2025年碳排放总量得到有效控制，对非二氧化碳等温室气体控排力度进一步加大，碳汇能力明显增强，能源体系、产业体系和消费领域低碳转型取得积极成效，碳排放权交易制度得到落实，统计核算、评价考核和责任追究制度得到健全。污水处理厂现行温室气体排放标准为2003年7月1日起实施的《城镇污水处理厂污染物排放