生物法因其可以利用有機(jī)污染物進(jìn)行同化作用,將污染物轉(zhuǎn)化為自身的細(xì)胞體從而將污染物固定下來(lái),而非全部釋放至外部環(huán)境中,因此在VOCs治理工藝中具備固碳、減碳潛力。下文我們將通過(guò)碳的常規(guī)核算方法、燃燒法的碳排放量、生物法的工藝原理以及它在VOCs處理中發(fā)揮的碳減排作用等幾部分進(jìn)行闡述。
1、 碳的核算方法
碳排放源主要包括:燃料燃燒排放、過(guò)程排放、凈購(gòu)入的電力和熱力消費(fèi)引起的CO2排放,若產(chǎn)生的附加值產(chǎn)品或CO2可進(jìn)行回收,則在核算碳排放量時(shí)應(yīng)扣除此回收部分的碳值。計(jì)算公式為:
公式中:
EGHG為企業(yè)溫室氣體排放總量,單位為噸CO2當(dāng)量;
ECO2-燃燒為企業(yè)邊界內(nèi)化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放;
EGHG-過(guò)程為企業(yè)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的各類溫室氣體CO2當(dāng)量排放;
Rco2-回收指企業(yè)回收的CO2量;
Eco2-凈電指企業(yè)凈購(gòu)入的電力消費(fèi)引起的CO2排放;
Eco2-凈熱指企業(yè)凈購(gòu)入的熱力消費(fèi)引起的CO2排放。
注:計(jì)算公式摘選自《GB/T 32151.10-2015溫室氣體排放核算與報(bào)告要求第10部分:化工生產(chǎn)企業(yè)》
在VOCs處理過(guò)程中涉及的碳排放主要有:
(1)Eco2-凈電:VOCs廢氣通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行收集、輸送需要消耗電力;除此之外噴淋塔裝置中的水泵循環(huán)以及VOCs無(wú)組織排放控制要求不斷加強(qiáng),企業(yè)通過(guò)提高風(fēng)量、風(fēng)壓的方式提高廢氣收集效率,造成耗電量進(jìn)一步增加。若工業(yè)企業(yè)使用的是綠電,那么不計(jì)入CO2排放。
(2)EGHG-過(guò)程:在VOCs處理過(guò)程中此部分指待處理的VOCs通過(guò)各種物理、化學(xué)、生物等處理工藝轉(zhuǎn)化為CO2的量。
(3)ECO2-燃燒:當(dāng)VOCs處理工藝采用RTO或TO等熱力焚燒工藝時(shí),除待處理VOCs產(chǎn)生的EGHG-過(guò)程CO2量外,當(dāng)進(jìn)入燃燒爐的濃度低于燃燒自平衡濃度時(shí),則需要補(bǔ)充額外天然氣,產(chǎn)生額外的CO2。因此當(dāng)采用焚燒工藝時(shí)產(chǎn)生的CO2為Eco2-凈電+ EGHG-過(guò)程+ ECO2-燃燒??梢娙紵▽a(chǎn)生更多碳排放。
(4)若企業(yè)在VOCs處理中采用處理工藝能產(chǎn)生有回用價(jià)值的原料或能固定CO2,如冷凝回收工藝或生物法固定CO2等技術(shù)則此部分稱之為Rco2-回收;若企業(yè)在VOCs處理中需用到加熱,如蒸汽等,則此部分的CO2源稱之為Eco2-凈熱。
2、 燃燒法的碳排放量
在高濃度的VOCs處理中,燃燒法是極為合適的處理工藝,具有高效達(dá)標(biāo)的特點(diǎn),甚至可以進(jìn)行余熱回用,然而在低濃度、大風(fēng)量的工況下,由于濃度較低,風(fēng)量較大,則需要補(bǔ)充天然氣作為額外能源,產(chǎn)生額外的碳排放,以涂裝行業(yè)為例,通常VOCs濃度為100~300 mg/m3之間,5-20萬(wàn)風(fēng)量較為常見,根據(jù)計(jì)算僅天然氣燃燒額外產(chǎn)生的CO2排放量也較為可觀,將會(huì)占用了企業(yè)碳排放指標(biāo)。因此既可確保VOCs處理達(dá)標(biāo),又實(shí)現(xiàn)碳的減排的VOCs治理工藝將會(huì)得到更多企業(yè)的青睞。
3、生物法在VOCs處理中發(fā)揮的碳減排作用
生物法是利用微生物對(duì)于污染物的生化降解性能以實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下的廢氣處理,達(dá)到凈化的目的。整個(gè)工藝運(yùn)行安全和節(jié)能,不需要使用天然氣,二次污染產(chǎn)生較少。
(1)通過(guò)呼吸作用將一部分VOCs轉(zhuǎn)化為CO2,不同階段的呼吸作用轉(zhuǎn)化率不同,約為30%~90%。
(2)微生物同化作用,將VOCs轉(zhuǎn)化為自身生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)自身細(xì)胞的增殖,此過(guò)程是生物固碳、廢氣排放減碳的過(guò)程。不同階段的固碳能力不同,約為10%~70%。
(3)由于生物箱設(shè)備存在固有孔隙率,未能完全捕捉或降解處理的VOCs,經(jīng)排氣筒排放至大氣(出氣滿足達(dá)標(biāo)排放限值)。
由此可見,生物技術(shù)在VOCs處理中確實(shí)能發(fā)揮固碳、減碳的作用,相信隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,在適合其適用的工況條件下,將會(huì)成為VOCs處理中重要的一項(xiàng)處理工藝,發(fā)揮更大的作用,釋放企業(yè)碳量,提升企業(yè)生產(chǎn)空間,助力企業(yè)發(fā)展。天得一專業(yè)VOCs廢氣處理、PCB板行業(yè)VOCs處理、電子元器件行業(yè)VOCs治理、噴涂行業(yè)VOCs治理、包裝印刷行業(yè)VOCs治理,100多家大型客戶合作伙伴,包括:中國(guó)平安、中海油、富士康、格力、浦發(fā)銀行、北京銀行等。