華夏時報 | 污水處理可在2040年實現碳中和，專家：最大碳排放源化糞池應該取消 2025-01-04
城鎮水務行業為居民生活、生產提供基本供水和排水服務，是重要的城市基礎設施。最新發布的《未來新水務發展報告—城鎮污水系統碳中和路線圖》（下稱《城鎮污水系統碳中和路線圖》）指出，城鎮污水處理是我國減碳的關鍵領域， 2040年要實現碳中和需減排160Mt二氧化碳當量，并提出了在2040年達到行業碳中和的目標。
據了解，城鎮污水處理系統要達成“2040年碳中和”并非難事，涉及到的多種低碳技術已經成熟。北京建筑大學二級教授郝曉地告訴《華夏時報》記者，“2040年的節點是根據對國家污水系統碳足跡核算來定的，通過電力行業的主動減排、污水廠過程優化、節能降耗、光伏發電等措施，特別是取消化糞池以后，是很有信心實現這一目標的，它是一個政策問題，而不是技術問題。”
其中，化糞池作為污水處理系統最大的碳排放源更應該被明令禁止。中國人民大學教授王洪臣表示，化糞池是在沒有正規污水處理設施下減少污染物的方式，而現在下游的污水處理設施已經相當完善，但是中國城市中現在有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行業單獨面對的問題，它是一個牽扯到小區和公眾的大問題。
污水處理是減碳關鍵領域
根據住房和城鄉建設部發布的《2022年城鄉建設統計年鑒》，2022年我國城鎮排水管道保有長度91.35萬千米，污水集中收集后排入末端約2894座城鎮污水處理廠進行集中處理，有效地保護了地表水體環境質量。
而污水處理不僅是水質凈化的過程，也是實現碳中和的重要組成部分。從能耗強度來看，城鎮水務一直被冠以能源密集型、高耗能行業。根據國際能源機構/IEA數據，水務行業耗電量（包括了遠距離調水和海水淡化）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個環節。
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為例，城市污水處理系統包括污水管網、污水處理、污泥處置和出水4個環節，在運行過程中的生化反應、能源消耗和物質消耗均會產生大量的溫室氣體。包括化糞池、污水管網和污水處理設施在內的甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)排放量占到全球相應總人為排放量的12%和4%。CH4和N2O均是主要的溫室氣體。
根據學界觀點，污水處理是上述4個環節中溫室氣體排放最多的環節，平均占比為51.27%，僅城市污水處理環節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，如何實現污水處理系統的低碳運行已經成為城市治理的重大挑戰。
目前，中國是世界上污水排放規模最大的國家，根據2021年國家發改委、水利部等十部委出臺的《關于推進污水資源化利用的指導意見》，未來中國污水排放規模、處理標準、回用程度還將明顯提升。2023年，國家發改委等3各部門進一步推出了《關于推進污水處理減污降碳協同增效的實施意見》，強調了加強污水處理節能降碳，并提出建成100座能源資源高效循環利用的污水處理綠色低碳標桿廠，圍繞水質、節能、降碳、資源利用、環境友好、系統協調等指標進行綜合評價。
從全國碳排放量占比看，污水處理系統產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，“我們的城市發展還在持續發展，供水排水的水量還在不斷上升，所以碳排放量也隨之上漲”。
提前實現碳中和
不難看出，平衡污水處理規模上升和更高標準的污水處理要求導致的溫室氣體排放增加，與雙碳目標的關系，對中國城市可持續發展具有重要意義。
業界正在積極面對水務行業的變革與挑戰。自2023年初以來，行業十余位資深專家自愿發起了名為“未來新水務”的開發計劃。據記者了解，未來新水務依托“龍頭企業+權威專家”的模式，已在海水淡化新戰略、城鎮污水系統碳中和、區域再生水回用戰略等領域布局近10項課題研究。2025 年1月3日，未來新水務專家組在北京發布了階段性的工作成果，包括《未來新水務發展報告—海水淡化新戰略》、《城鎮污水系統碳中和路線圖》。
《城鎮污水系統碳中和路線圖》提出了“2040碳中和”的行業目標，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，水務行業開展減碳較早的英國和丹麥計劃于2030年實現碳中和，而開展減碳較晚的新西蘭水務行業碳中和節點則定于2050年。
郝曉地告訴記者，“2040年的節點是根據對國家污水系統碳足跡核算來定的，通過電力行業的主動減排、污水廠過程優化、節能降耗、光伏發電等措施，特別是取消化糞池以后，是很有信心實現這一目標的，它是一個政策問題，而不是技術問題。”
急需取消化糞池
記者從未來新水務專家組了解到，化糞池作為污水處理系統最大的碳排放源，在2040年須取消，這是污水處理系統實現碳中和的關鍵。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節能減排，另有水廠采用光伏發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污水處理設施下減少污染物的方式。而現在下游的污水處理設施已經相當完善，但是中國城市中現在有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行業單獨面對的問題，它是一個牽扯到小區和公眾的大問題。目前主管部門其實也沒有明確表態，理論上化糞池可能有助于下游的管網維護，但現在疏通清淤、維護管網的手段已經很豐富了，已經用不著化糞池起到攔截作用。”
從技術角度而言，在污水處理碳中和中涉及到的化糞池改造、管網水力優化、污水廠過程優化、節能降耗、排外水、污泥厭氧消化、光伏發電、污泥土地利用、植樹造林等工藝基本上已經處于成熟階段。
但從目前來看，如污泥厭氧消化這樣能極大抵消電力供應的技術并未在我國污水廠中得到應用。清華大學環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，“我國現在實行的是分階段減碳，分為重點減碳行業和資源性減碳行業，實際上對于資源性減碳的行業是沒有要求的，所以現有的技術就足夠了，沒有動力去使用低碳技術。”
清華大學秀鐘書院院長、環境學院教授胡洪營也表示，“比起碳減排，保障水質水量供應是水行業的首要目標。當水質需要提高，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量和量，而且要安全高效。”
