城鎮(zhèn)水務(wù)行業(yè)為居民生活、生產(chǎn)提供基本供水和排水服務(wù)，是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施。最新發(fā)布的《未來新水務(wù)發(fā)展報告—城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳中和路線圖》（下稱《城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳中和路線圖》）指出，城鎮(zhèn)污水處理是我國減碳的關(guān)鍵領(lǐng)域，2040年要實現(xiàn)碳中和需減排160Mt二氧化碳當量，并提出了在2040年達到行業(yè)碳中和的目標。
據(jù)了解，城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)要達成“2040年碳中和”并非難事，涉及到的多種低碳技術(shù)已經(jīng)成熟。北京建筑大學二級教授郝曉地告訴《華夏時報》記者，“2040年的節(jié)點是根據(jù)對國家污水系統(tǒng)碳足跡核算來定的，通過電力行業(yè)的主動減排、污水廠過程優(yōu)化、節(jié)能降耗、光伏發(fā)電等措施，特別是取消化糞池以后，是很有信心實現(xiàn)這一目標的，它是一個政策問題，而不是技術(shù)問題。”
其中，化糞池作為污水處理系統(tǒng)最大的碳排放源更應(yīng)該被明令禁止。中國人民大學教授王洪臣表示，化糞池是在沒有正規(guī)污水處理設(shè)施下減少污染物的方式，而現(xiàn)在下游的污水處理設(shè)施已經(jīng)相當完善，但是中國城市中現(xiàn)在有500多萬個化糞池，都面臨著何去何從的問題，化糞池不僅僅是水務(wù)行業(yè)單獨面對的問題，它是一個牽扯到小區(qū)和公眾的大問題。
污水處理是減碳關(guān)鍵領(lǐng)域
根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《2022年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》，2022年我國城鎮(zhèn)排水管道保有長度91.35萬千米，污水集中收集后排入末端約2894座城鎮(zhèn)污水處理廠進行集中處理，有效地保護了地表水體環(huán)境質(zhì)量。
而污水處理不僅是水質(zhì)凈化的過程，也是實現(xiàn)碳中和的重要組成部分。從能耗強度來看，城鎮(zhèn)水務(wù)一直被冠以能源密集型、高耗能行業(yè)。根據(jù)國際能源機構(gòu)/IEA數(shù)據(jù)，水務(wù)行業(yè)耗電量（包括了遠距離調(diào)水和海水淡化）占到全球總耗電量的4%至6%，取水、污水處理和輸配水是耗電量最高的3個環(huán)節(jié)。
除了高耗能，污水處理的特殊之處還在于污水本身。以北京污水處理系統(tǒng)為例，城市污水處理系統(tǒng)包括污水管網(wǎng)、污水處理、污泥處置和出水4個環(huán)節(jié)，在運行過程中的生化反應(yīng)、能源消耗和物質(zhì)消耗均會產(chǎn)生大量的溫室氣體。包括化糞池、污水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施在內(nèi)的甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)排放量占到全球相應(yīng)總?cè)藶榕欧帕康?2%和4%。CH4和N2O均是主要的溫室氣體。
根據(jù)學界觀點，污水處理是上述4個環(huán)節(jié)中溫室氣體排放最多的環(huán)節(jié)，平均占比為51.27%，僅城市污水處理環(huán)節(jié)的溫室氣體排放量便占全球溫室氣體排放總量的1.5%左右，是城市第5大溫室氣體排放源，如何實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)的低碳運行已經(jīng)成為城市治理的重大挑戰(zhàn)。
目前，中國是世界上污水排放規(guī)模最大的國家，根據(jù)2021年國家發(fā)改委、水利部等十部委出臺的《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》，未來中國污水排放規(guī)模、處理標準、回用程度還將明顯提升。2023年，國家發(fā)改委等3各部門進一步推出了《關(guān)于推進污水處理減污降碳協(xié)同增效的實施意見》，強調(diào)了加強污水處理節(jié)能降碳，并提出建成100座能源資源高效循環(huán)利用的污水處理綠色低碳標桿廠，圍繞水質(zhì)、節(jié)能、降碳、資源利用、環(huán)境友好、系統(tǒng)協(xié)調(diào)等指標進行綜合評價。
從全國碳排放量占比看，污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的碳排放量占全國碳排放的比例略有遞增，從2013年的1.1%增長到2017年的1.3%。郝曉地在接受記者采訪時解釋道，“我們的城市發(fā)展還在持續(xù)發(fā)展，供水排水的水量還在不斷上升，所以碳排放量也隨之上漲”。
提前實現(xiàn)碳中和
不難看出，平衡污水處理規(guī)模上升和更高標準的污水處理要求導(dǎo)致的溫室氣體排放增加，與雙碳目標的關(guān)系，對中國城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
業(yè)界正在積極面對水務(wù)行業(yè)的變革與挑戰(zhàn)。自2023年初以來，行業(yè)十余位資深專家自愿發(fā)起了名為“未來新水務(wù)”的開發(fā)計劃。據(jù)記者了解，未來新水務(wù)依托“龍頭企業(yè)+權(quán)威專家”的模式，已在海水淡化新戰(zhàn)略、城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳中和、區(qū)域再生水回用戰(zhàn)略等領(lǐng)域布局近10項課題研究。2025年1月3日，未來新水務(wù)專家組在北京發(fā)布了階段性的工作成果，包括《未來新水務(wù)發(fā)展報告—海水淡化新戰(zhàn)略》、《城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳中和路線圖》。
《城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳中和路線圖》提出了“2040碳中和”的行業(yè)目標，這是一個比我國整體碳中和要求要早20年的目標。從全球來看，水務(wù)行業(yè)開展減碳較早的英國和丹麥計劃于2030年實現(xiàn)碳中和，而開展減碳較晚的新西蘭水務(wù)行業(yè)碳中和節(jié)點則定于2050年。
郝曉地告訴記者，“2040年的節(jié)點是根據(jù)對國家污水系統(tǒng)碳足跡核算來定的，通過電力行業(yè)的主動減排、污水廠過程優(yōu)化、節(jié)能降耗、光伏發(fā)電等措施，特別是取消化糞池以后，是很有信心實現(xiàn)這一目標的，它是一個政策問題，而不是技術(shù)問題。”
急需取消化糞池
記者從未來新水務(wù)專家組了解到，化糞池作為污水處理系統(tǒng)最大的碳排放源，在2040年須取消，這是污水處理系統(tǒng)實現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵。同時，正在實踐的減碳措施主要有3種，首先是通過工藝精益化來實現(xiàn)節(jié)能減排，另有水廠采用光伏發(fā)出的綠電以及再生水源熱泵減碳。
中國人民大學教授王洪臣告訴記者，“化糞池是在沒有正規(guī)污水處理設(shè)施下減少污染物的方式。而現(xiàn)在下游的污水處理設(shè)施已經(jīng)相當完善，但是中國城市中現(xiàn)在有500多萬個化糞池，都面臨著何去何從的問題。化糞池的問題不僅僅是水務(wù)行業(yè)單獨面對的問題，它是一個牽扯到小區(qū)和公眾的大問題。目前主管部門其實也沒有明確表態(tài)，理論上化糞池可能有助于下游的管網(wǎng)維護，但現(xiàn)在疏通清淤、維護管網(wǎng)的手段已經(jīng)很豐富了，已經(jīng)用不著化糞池起到攔截作用。”
從技術(shù)角度而言，在污水處理碳中和中涉及到的化糞池改造、管網(wǎng)水力優(yōu)化、污水廠過程優(yōu)化、節(jié)能降耗、排外水、污泥厭氧消化、光伏發(fā)電、污泥土地利用、植樹造林等工藝基本上已經(jīng)處于成熟階段。
但從目前來看，如污泥厭氧消化這樣能極大抵消電力供應(yīng)的技術(shù)并未在我國污水廠中得到應(yīng)用。清華大學環(huán)境學院教授王凱軍告訴記者，主要是缺少一個國家型的機制，“我國現(xiàn)在實行的是分階段減碳，分為重點減碳行業(yè)和資源性減碳行業(yè)，實際上對于資源性減碳的行業(yè)是沒有要求的，所以現(xiàn)有的技術(shù)就足夠了，沒有動力去使用低碳技術(shù)。”
清華大學秀鐘書院院長、環(huán)境學院教授胡洪營也表示，“比起碳減排，保障水質(zhì)水量供應(yīng)是水行業(yè)的首要目標。當水質(zhì)需要提高，水量需要增加的時候，碳就會增加。碳增不是一個壞事，首先還是要保證用水的質(zhì)量和量，而且要安全高效。”
來源：華夏時報
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