張辰：再談城鎮污水系統碳排放研究

時間： 2021-10-13 09:22

來源：中國水網

作者：張辰

如果以不計生物源CO2的碳排放構成或者包含生物源CO2的碳排放構成兩種情況進行計算，不同的框架可以計算出不同的結果。

碳排放構成分析

“我不大主張，或者說反對用碳源降低氮”，張辰指出，目前大氣污染領域都在針對氮的問題進行研究，而水處理行業為了脫氮，還要外加碳源，還在用化石能源把有機氮變成影響大氣的物質，“不僅是水系統需要系統性思維，整個生態循環系統也需要運用系統性思維進行綜合考量?！?/p>

同時出水標準提升增加碳排放，主要來自電耗和藥劑的間接排放。與一級A相比，準Ⅳ類標準的單位水量碳排放增加17%，因此張辰強調，應根據地區水環境容量、技術和經濟發展水平，合理確定排放標準。

在能源利用途徑方面，張辰指出，首先場地空間也是很好的資源。完全可以利用構筑物和建筑物的閑置頂面等空間，安裝光伏電池組件，實現削峰填谷、清潔發電，可以補償污水處理廠電耗15%左右。

其次，設計水溫和環境溫度要適合能量回收。在設計規模為20萬噸的水廠中，全部出水余熱利用，提取水溫4℃，制冷能效比(EER)和制熱性能系數(COP)分別取4.1和4.2，可以實現制冷減少碳排放44218 kgCO2e/d，制熱減少碳排放376525 kgCO2e/d。

第三，污泥采用“高含固厭氧消化(含固率按10%)+土地利用”技術路線可以實現碳匯。假設污泥處理量為35tDS/d，采用“高含固厭氧消化(含固率按10%)+土地利用”的技術路線，產生的甲烷除用于厭氧消化自身的能量需求之外，還可用來發電、供熱、驅動鼓風機等，實現碳補償同時產生沼氣5600m3/d，發電11200kWh/d，滿足污水處理廠18%電耗;余熱64400MJ/d，除滿足厭氧消化本身熱量需求外仍有剩余，合計碳排放為 -1855 kgCO2e/d。張辰表示，污泥的治理要“泥水共治”統一考慮，污水處理廠進水COD濃度達到一定程度后，污泥的厭氧消化技術路線完全能助力實現水廠的零碳目標。