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污水處理能源中和與碳中和案例分析
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 導(dǎo)語:污水處理過程因高耗能以及直接溫室氣體排放,使得逼近碳中和運(yùn)行勢在必行。然而,污水處理多以追求“能源中和(Energy neutrality)”為目的,且常常與“碳中和(Carbon neutrality)”概念混為一談。通過歐洲3個(gè)污水處理廠實(shí)例,可以直觀解釋并說明能源中和與碳中和的不同。實(shí)際運(yùn)行案例表明,實(shí)現(xiàn)能源中和并不意味著同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)碳中和,而如果實(shí)現(xiàn)碳中和則可以認(rèn)為也同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能源中和。這是因?yàn)槲鬯幚磉^程中除能源消耗的間接碳排放外,還會在處理過程中直接產(chǎn)生NxO、CH4、VOCs等溫室氣體(從COD轉(zhuǎn)化的CO2因大多為生源性,所以不計(jì)入碳排放清單)。此外,各種化學(xué)藥劑(如碳源、除磷藥劑等)等生產(chǎn)與運(yùn)輸過程也會間接產(chǎn)生CO2等溫室氣體。廠外植樹造林、風(fēng)力發(fā)電、外源有機(jī)物厭氧共消化固然有助于污水處理廠實(shí)現(xiàn)碳中和,但這些方式并非污水處理廠份內(nèi)之事,應(yīng)該都是“偽中和”。其實(shí),污水處理廠要想同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源中和與碳中和,只有深入挖掘污水余溫?zé)崮芊侥軐?shí)現(xiàn)。
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  作者簡介:郝曉地(1960-),男,山西柳林人,博士,教授,從事市政與環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)與科研工作,主要研究方向?yàn)槲鬯锩摰准夹g(shù)、污水處理數(shù)學(xué)模擬技術(shù)、可持續(xù)環(huán)境生物技術(shù)。現(xiàn)為國際水協(xié)期刊《Water Research》區(qū)域主編(Editor)。
  當(dāng)今,“能源中和(Energy neutrality)”這一概念被越來越多污水處理廠所提及;同時(shí),污水處理實(shí)現(xiàn)“碳中和(Carbon neutrality)”也是大勢所趨。能源中和與碳中和是否為同義語,可以相提并論嗎?這個(gè)問題目前還比較模糊,需要借助目前碳中和熱度以及碳中和實(shí)現(xiàn)路徑予以厘清。
  能源中和,顧名思義指污水處理廠減少自身能源消耗且能夠在廠內(nèi)外回收或產(chǎn)生一種或多種清潔能源,可以直接(電、熱自用)或間接(產(chǎn)生能量并網(wǎng))彌補(bǔ)污水處理廠自身能源消耗量,從而達(dá)到污水處理不依靠化石能源等(電、熱)而實(shí)現(xiàn)能源自給自足。對污水處理廠而言,實(shí)現(xiàn)能源中和可采取以下措施:① 減少污水處理自身能源消耗;②提高污水中能源回收效率;③尋找其他外部可再生能源。
  相對而言,污水處理廠的碳中和概念更為直觀。它指的是,污水處理廠通過自身節(jié)能降耗或增加自身產(chǎn)能,或增加碳匯,使該污水處理廠的碳減排量與碳排放量相互抵消。然而,污水處理廠的碳排放構(gòu)成較為復(fù)雜,分為直接碳排和間接碳排。直接碳排放表示污水處理廠在水處理過程中因有機(jī)物降解、氮轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的各種溫室氣體(主要指CO2、CH4和N2O)碳排放量。其中,直接碳排放中的CO2因?yàn)橹饕ㄒ嗪倭炕汲煞郑┦巧葱缘?,所以,一般并不?jì)入碳排放清單。間接碳排放指的是污水處理廠消耗外部化石能源等(產(chǎn)電、產(chǎn)熱)以及各種化學(xué)藥劑生產(chǎn)運(yùn)輸過程產(chǎn)生的碳足跡。
  顯然,污水處理廠實(shí)現(xiàn)能源中和不等同于實(shí)現(xiàn)碳中和。能源中和僅意味著污水處理廠能耗實(shí)現(xiàn)自給自足,只抵消了間接碳排放量中能耗碳足跡,而間接碳排放量中的藥耗碳足跡以及直接碳排中的NxO、CH4、VOCs等溫室氣體產(chǎn)生的碳排放量并未抵消。反過來看,污水處理廠如果實(shí)現(xiàn)了碳中和,一般可認(rèn)為同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)能源中和。例如,污水余溫?zé)崮軡摿薮?,但屬于不能直接發(fā)電利用的低品位能源,只能作為熱/冷輸出供熱或制冷,污水處理廠依然需要依靠外部電力;這種低品位能源(熱/冷清潔能源)被廠外社會使用后可替代/彌補(bǔ)高品位能源(電、天然氣等)的使用,進(jìn)而減少社會大量碳排放,這些被節(jié)省的碳排放完全可以用來抵消污水處理廠自身電耗碳足跡。換句話說,污水處理碳中和是間接實(shí)現(xiàn)能源中和,所供應(yīng)社會的熱/冷可被是作為一種“碳匯”。
  為此,分別利用3個(gè)歐洲實(shí)際案例分析并說明污水處理廠能源中和與碳中和之關(guān)系,解析高耗能污水處理向能源中和、甚至是碳中和運(yùn)行轉(zhuǎn)變策略,以期為我國污水處理廠“雙碳”目標(biāo)提供參考。
  01 德國Bochum-?lbachtal污水處理廠
  Bochum-?lbachtal污水處理廠位于德國北萊茵—威斯特法倫州魯爾區(qū)波鴻市,處理規(guī)模為4.3×104 m3/d。進(jìn)水COD=380 mg/L,TN=56 mg/L,TP=6.5 mg/L。該廠采用三段進(jìn)水前置反硝化工藝,生化段出水采用化學(xué)藥劑方式除磷。出水滿足歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)(TN≤13 mg/L,TP≤1 mg/L)。該廠處理工藝流程如圖1所示。
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  圖1 Bochum-?lbachtal污水處理廠工藝流程
  1.1 能源中和評價(jià)
  Bochum-?lbachtal污水處理廠在2013年升級改造前,Ruhrverband公司對其電耗情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并與德國《污水處理廠能源手冊(MURL)》中的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了對比,發(fā)現(xiàn)除生物處理階段除曝氣單元外,其他單元耗電量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo),具有較大節(jié)能空間。為此,該廠對生物處理階段進(jìn)行升級改造,將原有單點(diǎn)進(jìn)水改為三段進(jìn)水,并只保留了第一段可控制開啟/關(guān)閉的硝化液內(nèi)回流管道(見圖1);同時(shí)優(yōu)化了該廠其他設(shè)備。2015年Bochum-?lbachtal污水處理廠正式改造完成,改造前后電耗情況見表1。最終該廠總電耗由34.6 kW·h/(PE·a)(折合噸水電耗0.47 kW·h/m3)降低至24.1 kW·h/(PE·a)(噸水電耗0.33 kW·h/m3),能耗降低達(dá)到30.3%。同時(shí)出水總氮濃度也穩(wěn)定在TN<5 mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過出水排放要求(TN≤13 mg/L)。
  表1 Bochum-?lbachtal污水處理廠改造前、后耗電量對比
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  以2015年能量平衡評價(jià),上半年污泥厭氧消化熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CHP) 產(chǎn)生凈電能2.47 GW·h,CHP產(chǎn)熱無論升級前后均已自給自足。根據(jù)2015年上半年CHP產(chǎn)電數(shù)據(jù)推算,全年CHP產(chǎn)生凈電能4.94 GW·h。2013年工藝升級前,該廠污水處理全流程總耗電量為12.77 GW·h,可知通過厭氧消化能源轉(zhuǎn)化,能源自給率僅為38.7%,距離能源中和目標(biāo)(100%)仍有61.3%能源赤字。升級后,根據(jù)2015年上半年總耗電量推算,該廠全年總耗電量為5.1 GW·h。在厭氧消化效率不變的情況下,因全年CHP產(chǎn)生凈電能4.94 GW·h,所以能源自給率達(dá)96.9%,已接近能源中和。
  Bochum-?lbachtal污水處理廠僅采用自身節(jié)能降耗方式,維持原有厭氧消化不變,能源自給率從改造前的38.7%提升至96.9%,接近能源中和。值得注意的是,該案例中進(jìn)水COD為380 mg/L,與我國市政污水COD(COD=200~400 mg/L)高值接近,對我國污水處理廠以節(jié)能降耗為目的升級改造,并利用厭氧消化能源轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)能源中和目標(biāo)具有一定參考價(jià)值。
  1.2 節(jié)能降耗措施
  分析Bochum-?lbachtal污水處理廠節(jié)能降耗手段主要包括:
  ①減少回流泵耗能。改造后取消了第二、第三段內(nèi)回流,只保留第一段回流,且根據(jù)第一段末端硝酸鹽(NO3-)濃度高低選擇性開啟,以提高反硝化程度。改進(jìn)后內(nèi)回流泵水頭損失從19 kPa降低到13kPa,內(nèi)回流比從0.9降低至0.5。
 ?、?通過合理分配進(jìn)水比例,繼續(xù)使用原有反應(yīng)池,以降低成本,縮短工期。該廠根據(jù)硝化和反硝化池體積間差異,通過數(shù)學(xué)模擬對進(jìn)水比例進(jìn)行最佳分配。三段進(jìn)水比例依次為50%、33%、17%,原第二段內(nèi)回流管道被直接改為33%污水進(jìn)水管道。
 ?、?其他設(shè)備能耗優(yōu)化。盤式曝氣器更換為板式曝氣器,增加浸沒深度且替代攪拌器。改進(jìn)前攪拌器比功率為2.15 W/m3,而替換攪拌器后比功率降低至0.88 W/m3。
  1.3 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)
  德國《污水納稅法》規(guī)定,如果污水處理廠出水TN<5 mg/L,則無需支付污水氮排放費(fèi)。改造前Bochum-?lbachtal污水處理廠出水TN>5 mg/L,年污水氮排放費(fèi)為16萬歐元/a。改造后該廠選擇在第三段反硝化池投加碳源(根據(jù)第三段硝化池出水TN值決定),以保證出水TN<5 mg/L。外加碳源成本大約為10萬歐元/a,因此,投加碳源更為經(jīng)濟(jì)。表2為該廠改造前、后運(yùn)行成本浮動(dòng)情況,工藝改造后至少節(jié)省50萬歐元/a。
  表2 Bochum-?lbachtal污水處理廠改造前后成本浮動(dòng)情況
  萬歐元·a-1
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  1.4 碳中和率核算
  根據(jù)碳足跡模型,Bochum-?lbachtal污水處理廠碳排/減排核算結(jié)果示于表3。其中,碳排放量分為:① 直接碳排放量。CH4、N2O當(dāng)量人口直接碳排放量為7 kg CO2-eq/(PE×a),則年碳排總量為1 491 t CO2-eq/a;② 間接碳排放量,分為能耗與藥耗兩部分。能耗包括污水處理所需電耗和熱耗。根據(jù)資料,該廠全年總電耗為5.1 GW·h/a,按2015年德國電力溫室氣體排放強(qiáng)度0.46 kgCO2/(kW·h)核算,總電耗產(chǎn)生碳排量為2 346 t CO2-eq/a,污泥厭氧消化池因保溫耗能所產(chǎn)生碳排放量為1 264 tCO2-eq/a。藥耗碳排主要包括除磷藥劑與外加碳源碳足跡,其中,除磷藥劑碳排放量約為154 t CO2-eq/a,外加碳源碳排放量約為385 t CO2-eq/a。綜上,Bochum-?lbachtal污水處理廠碳排放總量為5 640 t CO2-eq/a。核算碳減排量:該廠通過污泥厭氧消化熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)電能約5 GW·h/a、熱能約6.53 GW·h/a,共計(jì)可實(shí)現(xiàn)碳減排量3 564 t CO2-eq/a。
  經(jīng)核算,Bochum-?lbachtal污水處理廠碳排放總量為5 640 tCO2-eq/a,碳減排總量為3 564 t CO2-eq/a,碳中和率為63.2%。顯然,能源中和率(96.9%)與碳中和率(63.2%)并不相等,也不是一碼事。該案例表明,通過工藝升級改造可實(shí)現(xiàn)雖然可實(shí)現(xiàn)“節(jié)能降耗”的顯著效果,并最大限度逼近能源中和運(yùn)行,但是,在無額外利用污水潛在能源(如余溫?zé)崮埽┑那闆r下,還是難以實(shí)現(xiàn)碳中和運(yùn)行目的。
  表3 Bochum-?lbachtal污水處理廠碳排/減排核算
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  02 德國K?hlbrandh?ft/Dradenau 污水處理廠
  德國K?hlbrandh?ft/Dradenau 污水處理廠位于德國漢堡,應(yīng)屬德國最大的污水處理廠,負(fù)責(zé)處理周邊200萬居民生活污水以及歐洲第三大海港工業(yè)廢水。處理水量達(dá)38.2×104 m3/d(規(guī)模約為240萬當(dāng)量人口,PE);進(jìn)水水質(zhì)為:COD=850 mg/L,TN=67 mg/L,TP=9.4 mg/L。該廠由漢堡水務(wù)公司經(jīng)營,改造前是該市最大公共能源消耗單位之一。該廠主流處理工藝為活性污泥法,生化段出水投加化學(xué)藥劑除磷。污泥處理包括剩余污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣、沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)、消化后污泥繼續(xù)干化、焚燒用于能量回收。該廠污水、污泥處理全工藝流程如圖2所示。
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  圖2 K?hlbrandh?ft/Dradenau污水處理廠污水、污泥處理/處置工藝流程
  2.1 能源中和評價(jià)
  K?hlbrandh?ft/Dradenau污水處理廠對剩余污泥進(jìn)行厭氧消化,同時(shí)收集廠外生物廢棄物與污泥共消化以增加沼氣產(chǎn)量,并實(shí)現(xiàn)沼氣轉(zhuǎn)換為天然氣對外輸送。后續(xù)消化熟污泥施以焚燒處置,進(jìn)一步熱電聯(lián)產(chǎn)回收電能和熱能;電能彌補(bǔ)自身電耗使用,熱能則被輸送至污泥干化設(shè)備,可完全滿足高溫干化需要;污泥干化后的低溫余熱可繼續(xù)供消化池保溫使用。如此設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)電能與熱能高效回收利用。此外,自2009年起該廠富余熱能還向附近碼頭輸出供應(yīng)。
  圖3為該廠2018年電能與熱能流向示意圖。該廠污泥焚燒產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沼氣熱電聯(lián)產(chǎn),且應(yīng)用太陽能、風(fēng)能等清潔能源,實(shí)現(xiàn)能源回收的同時(shí)進(jìn)一步減少CO2排放。2018年該廠總電耗為107.2 GW·h/a,產(chǎn)電量為115 GW·h/a,電能自給率達(dá)107%;總熱耗為99.7 GW·h/a,產(chǎn)熱量為113 GW·h/a,熱能自給率達(dá)113%。可見,該廠通過自身進(jìn)水中高濃度有機(jī)物(COD=850 mg/L)、外源有機(jī)廢棄物、太陽能、風(fēng)能等綜合利用,已超越能源中和目標(biāo)并可向外供氣(CH4)和熱。預(yù)計(jì)未來該廠將達(dá)到發(fā)電量大于耗電量的30%,熱能供應(yīng)范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)大。
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  圖3 K?hlbrandh?ft/Dradenau污水處理廠電能與熱能流向示意
  該案例存在兩點(diǎn)應(yīng)用優(yōu)勢:①提高沼氣利用效率。沼氣利用CHP產(chǎn)生電能與熱能這種方式雖然簡便,但非最優(yōu)方式。因?yàn)殡娔墚a(chǎn)生過程中不可避免造成能量損失,而產(chǎn)生的熱能又受到供應(yīng)區(qū)域的限制。因此,該廠通過胺洗去除沼氣中CO2,使沼氣成分達(dá)到天然氣使用標(biāo)準(zhǔn)后直接輸送至市政天然氣管網(wǎng)。該方式在提高能源轉(zhuǎn)化效率、避免能量浪費(fèi)的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)一定經(jīng)濟(jì)效益。② 污泥焚燒是一種實(shí)現(xiàn)能源中和非常有力以及經(jīng)濟(jì)的方式,該廠污泥焚燒可充分回收污泥有機(jī)質(zhì)能源,產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)。
  2.2 碳中和率核算
  根據(jù)碳足跡模型計(jì)算K?hlbrandh?ft/Dradenau污水處理廠的碳排放量,結(jié)果見表4??梢钥闯?,該廠總碳排放量為176 703 t CO2-eq/a。
  表4 K?hlbrandh?ft/Dradenau 污水處理廠碳排放量核算
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  該廠碳減排通過電能與熱能回收實(shí)現(xiàn),結(jié)果見表5。該廠電能碳減排量為52 923 t CO2-eq/a,熱能碳減排量為21 900 t CO2-eq/a,總碳減排量則為74 823 t CO2-eq/a。因此,碳中和率僅為42.3%,遠(yuǎn)未達(dá)到碳中和目標(biāo)。
  表5 K?hlbrandh?ft/Dradenau 污水處理廠碳減排量核算
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  K?hlbrandh?ft/Dradenau污水處理廠運(yùn)行實(shí)踐再次表明,盡管能源中和率已超越100%,但其實(shí)現(xiàn)的碳中和率仍然很低,還不足45%。
  03 希臘Chania污水處理廠
  Chania污水處理廠位于希臘克里特島干尼亞州市中心東部幾公里處,至2017年服務(wù)人口為17萬人,處理水量19 400 m3/d;進(jìn)水水質(zhì):COD=869 mg/L,TN=50 mg/L,TP=8.4 mg/L 。該廠采用傳統(tǒng)活性污泥法作為主流工藝,不設(shè)額外除磷設(shè)施。剩余污泥厭氧消化后產(chǎn)沼氣并熱電聯(lián)產(chǎn)。污水、污泥處理/處置全工藝流程如圖4所示。
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  圖4 Chania污水處理廠工藝流程
  3.1 能源中和評價(jià)
  該廠除污泥厭氧消化并熱電聯(lián)產(chǎn)回收能源外,還采用了光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電技術(shù),分述如下:
  ①沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)。該廠配備有4個(gè)污泥厭氧消化池,總池容6 200 m3。厭氧消化溫度控制為35 ℃,沼氣中CH4含量65%~68%。CHP產(chǎn)生電能和熱能,其中,熱能用于加熱消化池,電能則輸入公共電網(wǎng)。
 ?、谔柲芄夥l(fā)電??死锾貚u是希臘最大的島嶼,當(dāng)?shù)靥栞椪斩群芨?,太陽能資源豐富。太陽能電池板安裝在廠區(qū)內(nèi)部,后續(xù)計(jì)劃在場外繼續(xù)安裝太陽能光伏板。目前太陽能光伏系統(tǒng)規(guī)模為640 kW/a,每年產(chǎn)生960 MW·h/a電量,供污水處理廠自身使用。
 ?、?風(fēng)力發(fā)電。干尼亞州北部緊沿克里特海,由于海陸熱力性質(zhì)差異,海洋比熱容遠(yuǎn)大于陸地,所以,在該地安裝風(fēng)力發(fā)電裝置是可行的。風(fēng)力渦輪機(jī)容量系數(shù)為0.28,發(fā)電量為960 MW·h/a,規(guī)模為391 kW/a。
  Chania污水處理廠2017年總耗電量為3 840 MW·h/a,單位耗電量0.543 kW·h/m3。CHP可產(chǎn)生768 MW·h/a電能(總耗電量20%)并輸入外部電網(wǎng);光伏系統(tǒng)可產(chǎn)生960 MW·h/a電能(25%);風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生電能同樣為960 MW·h/a(25%)。總計(jì),該廠自身產(chǎn)能為2 688 MW·h/a,與總耗電量(3 840 MW·h/a)相比,仍存在30%(1 152 MW·h/a)用電赤字,即,能源中和率僅達(dá)到70%。
  3.2 碳中和評價(jià)
  在碳排方面,直接碳排主要由NxO、VOCs等間接性溫室氣體引起,與藥耗等碳排放共計(jì)約500 tCO2-eq/a;間接碳排中,由于沼氣CHP產(chǎn)熱完全可以滿足消化池供熱需求,因此,熱能導(dǎo)致的間接碳排放量與碳減排量相互抵消,不計(jì)入表6。2017年希臘電力溫室氣體排放強(qiáng)度為0.657 kg CO2-eq/(kW·h)。該廠每年通過電網(wǎng)用電產(chǎn)生的間接碳排放量為2 523 tCO2-eq/a,即,0.36 kgCO2-eq/m3。綜上,Chania污水處理廠總碳排放量為3 023 tCO2-eq/a。
  在碳減排方面,CHP產(chǎn)電碳減排量為504.6 tCO2-eq/a;太陽能和風(fēng)能碳減排量均為630.7 tCO2-eq/a。所以,該廠總碳減排量為1 766 tCO2-eq/a?;诳偺寂欧帕? 023 tCO2-eq/a,該廠碳中和率只有58.4%。
  對于剩余碳排放量,該廠打算進(jìn)一步通過外部植樹造林固碳措施實(shí)現(xiàn)削減。按照其現(xiàn)狀,考慮單位面積人工林碳匯能力7.3 tCO2-eq/ha,需種植至少172.2 hm2土地樹木方可完成碳中和任務(wù)。表6列出了該廠各項(xiàng)能源中和與碳中和份額核算。
  表6 Chania污水處理廠各項(xiàng)目能源中和與碳中和核算
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  其實(shí),依靠“森林碳匯”等額外碳匯并非污水處理廠的自身實(shí)現(xiàn)碳中和,其本質(zhì)與購買碳匯無異,其實(shí)是“偽中和”。再者,種植樹木面積大都是虛擬。實(shí)際上,全球商業(yè)巨頭早已承諾通過植樹造林方式獲取“森林碳信用”間接實(shí)現(xiàn)各自生產(chǎn)過程碳中和,而且所有承諾合計(jì)起來,森林應(yīng)該已覆蓋地球表面幾層了。
  以上案例分析表明,污水處理廠通過自身節(jié)能降耗、污泥厭氧消化與焚燒能量回收,輔之以額外的太陽能、風(fēng)能等能源利用,可較容易實(shí)現(xiàn)能源中和目標(biāo);但碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),必須達(dá)到彌補(bǔ)自身直接碳排與能耗及藥耗間接碳排的要求。在此方面,芬蘭Kakolanm?ki污水處理廠除污泥厭氧消化外熱電聯(lián)產(chǎn)外,重點(diǎn)對出水余溫?zé)崮苡枰曰厥绽?,且熱能回收份額達(dá)全部回收總能量的90%。這一舉措讓該廠轉(zhuǎn)型為“能源工廠”。由于余溫?zé)崮艿幕厥绽?,該廠不僅實(shí)現(xiàn)能源中和,還形成大量碳匯,導(dǎo)致其碳中和率高達(dá)333%。
  04 結(jié)語
  在普遍強(qiáng)調(diào)碳中和的今天,能源中和與碳中和常常被等同起來,即,實(shí)現(xiàn)了能源中和也就意味著碳中和也相應(yīng)實(shí)現(xiàn)。但是,對污水處理而言,能源中和與碳中和并不等同,或者說能源中和不一定可實(shí)現(xiàn)碳中和,而碳中和則往往可以涵蓋能源中和。這是因?yàn)槲鬯幚磉^程中除不計(jì)入碳排放的生源性CO2外,還會在處理過程中產(chǎn)生NxO、CH4、VOCs等溫室氣體。此外,各種化學(xué)藥劑(如,碳源、除磷藥劑等)等生產(chǎn)與運(yùn)輸過程也會產(chǎn)生CO2等溫室氣體。因此通過歐洲3個(gè)污水處理廠運(yùn)行實(shí)踐案例,解釋并說明能源中和與碳中和的區(qū)別。
  德國Bochum-?lbachtal與K?hlbrandh?ft/Dradenau 2個(gè)污水處理廠雖已接近(96.9%)或超越(>100%)了能源中和,但因處理過程直接碳排以及藥耗等碳排比重較大而均難以實(shí)現(xiàn)碳中和運(yùn)行(碳中和率分別為63.2%與42.3%),甚至差距還很大。同樣,希臘Chania污水處理廠能源中和率在70%時(shí)碳中和率僅為58.4%。Chania污水處理廠打算通過廠外植樹造林方式彌補(bǔ)其碳中和赤字(41.6%),但這種方式其實(shí)如同購買碳匯,屬于是“偽中和”。只有通過不斷挖掘污水潛能(如余溫?zé)崮埽?,方能同時(shí)實(shí)現(xiàn)真正意義上的能源中和與碳中和。
  顯然,污水處理廠僅僅追求能源中和是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,要想實(shí)現(xiàn)碳中和確實(shí)需要認(rèn)真對待余溫?zé)崮芾脝栴}。
 ?。ū疚膶⒖怯凇吨袊o水排水》2021年第20期,題目:污水處理能源中和與碳中和案例分析;作者:北京建筑大學(xué)郝曉地、張益寧、李季;首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)劉杰)