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双碳时代来临,污水处理该如何布局?

双碳时代来临,污水处理该如何布局?

   发布时间:2021-07-22 11:27    浏览量:

2021年是我国建党百年光辉时刻,也是从建党百年向建国百年跨越的起跳点,全社会进入以高质量发展为基调、夯实民族伟大复兴基石的关键过渡期。伴随着城市化和工业化快速兴起的污水处理行业,是我国环境产业重要组成部分,已经进入以生态文明建设为主旋律的新时代。中国提出碳达峰、碳中和战略,让活性污泥法在诞生100年后,开始重新总结与回顾污水处理技术的发展方向历程。“双百跨越”和“双碳战略”在历史发展轨迹上高度耦合,在“目标并轨”的高质量发展路径指引下,环境产业加速践行可持续发展和实现人民美好感知。

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历史关键时刻,污水处理行业迎来新的挑战,从节能降耗角度审视污水处理过程的高能耗,从物质循环角度审视污水处理的高“碳足迹”,因此,具有耦合资源和能源回收理念的新路线和新工艺不断涌现。目前世界范围内,对“污水”的认知已经从“废物处理”对象转向“资源及能源回收”的载体,基于资源回收、能源开发与利用和碳平衡理念的未来污水处理厂在领先的环境公司已经开始实践。在中国“30 · 60”战略目标之下,我国的污水处理行业亦将大刀阔斧地践行低碳发展路径,以高质量发展引领转型升级,以高质量发展打造竞争新优势,以高质量发展赢得未来。

基于此,E20环境平台携手“双百跨越”污水处理标杆联盟和北京大学,于2021年6月25日在北京召开第25期环境产业技术沙龙,以“双碳战略”下如何建立污水处理过程中碳排放的核算方法与评估体系?“双碳战略”对污水处理行业工艺路线产生哪些影响?低碳时代的污水处理要走向何方?为主要议题进行专业研讨。

E20环境平台合伙人曹斌博士发表了题为“低碳时代污水处理新战略布局”的引导发言,系统阐述了“双碳战略”如何在生态文明总体布局下引导污水处理行业高质量发展。生态文明核心是从以人为中心转变为人与自然生命共同体,从关注当下利益转变为永续发展,从少数人获益转变为普惠公平,从点上突破转变为系统优化,从局域性发展转变为区域绿色发展

“双碳战略”是依赖于生态文明建设的成果,是系统推进生态文明的重要抓手,是生态文明的重要内容,是驱动系统性变革的过程,是高质量发展的必经之路。污水处理行业正经历着从“以能耗能,污染转移”向“效果服务,质量提升”、“系统服务,创造价值”、“循环链接,生态融合”提升演变;污水处理行业的“碳达峰”是指污染治理过程本身耗能是必然的,但是通过节能和提效,使得污水处理行业化石能源消耗尽早达峰,摆脱化石能源依赖;污水处理行业的“碳中和”是通过循环和替代,驱动污水处理行业的工艺路线、管理水平、功能价值等实现系统性的变革,成为城市的能源中心、资源中心。

E20环境平台董事长、《两山经济》作者、E20研究院院长傅涛博士介绍,为促进污水处理行业高质量升级发展,E20环境平台联合15家行业龙头企业共同发起成立了“双百跨越”污水处理标杆联盟,历时一年多时间,在行业调研、标杆预选等联盟工作基础上,第一期“双百跨越”污水处理标杆比选产生出40座标杆污水处理厂,行业反响强烈。为进一步夯实“双百跨越”污水处理标杆的成效和基础工作,推进标杆比选工作标准化、规范化、专业化,联盟组织开展了《“双百跨越”污水处理标杆比选导则(试行)》和《“双百跨越”污水处理标杆建设实施指南(试行)》研究工作。“比选导则试行版”和“实施指南试行版”成果于6月30日在上海正式发布,希望行业专家们提供修订意见,计划今年年底前发布比选导则和实施指南1.0版。

“经济+环保+低碳”是新价值体系三大标尺。傅涛博士表示,以前我们衡量价值的标尺是经济因素,之后是环保,习总书记提出“绿水青山就是金山银山”将经济和环保进行了完美统一,而低碳的提出,让我们有了第三把标尺。以前我们做的节能和中水回用是出于经济的考量,而非以低碳为目标,“双碳战略”会影响到我们的产业发展、产业路线、发展模式。为了指导低碳研究落地,中节能国祯专家委员会王颖哲主任牵头低碳化研究小组,通过现场走访调研和比对核算,形成了一个行业低碳指导框架。

以单一国家和城市统计范畴内的碳达峰是“伪达峰”。欧洲的碳达峰是“伪达峰”,因为欧洲是使用了进口产品而实现达峰的,产品生产过程中消耗的碳没有被计算其中。以此类推,上海、北京的碳达峰也是“伪达峰”,这些问题比较复杂,现在我们只在可管控的范围内来谈低碳,减碳是一种行为,我们要在每个环节中把碳降下来,但是具体核算还有很多工作要做。我们如果仅从处理污染物的环节来看,环境产业已经没有价值提升空间了,污水处理行业碳排放占全社会贡献率小于2%,但是这些污染物并不产自污水处理行业,而是来自其他行业,况且我们还形成了再生能源和再生资源,如果全周期和全价值链条核算来看,污水处理行业产生的综合价值会远远比处理污染物产生的价值要高,污水处理费用不止现在的水平,而是可能比现在高很多,我已经隐隐感到环境产业新的春天要来到了,优质的环保资产将再次成为资本市场的宠儿。

污水和垃圾处理的价值延伸都将是经济核算的资源。垃圾处理行业同样如此,污染物被汇集到垃圾处理厂,我们用能源把垃圾处理干净,要尽量减小能源的消耗,尽量把污水和垃圾中的资源和能源重新导入到低碳的循环中去,污水和垃圾都将是经济核算的资源。如果行业龙头公司尝试去改变污水处理行业的价值规律,那么行业龙头公司获得的收益将是最大的,因为其运营的污水处理厂最多,处理量最大。

行业碳中和具有先天性因素。有些行业天生就是碳中和的,比如林业,但是有些行业天生就不是碳中和的,比如钢铁冶炼行业。“低碳二十字方针”中的“完整周期”强调历史、未来、现在要兼顾,全球80%的国家拥有钢铁冶炼等制造业,所以大多数国家都和中国一样是世界工厂角色,滋养着全世界人口,碳足迹需要全链条核算,否则不公平,中国会积极参与国际碳排放规则的制定。

中国践行的是生态文明下的低碳战略,而不是欧美碳核算规则下的按部就班,中国会有自己的碳核算办法。建议每个领域都可以制定自己的低碳发展导则和指南,尽可能降低行业碳排,积极参与国际碳排放规则制定。我们要努力去创建低碳城市和国家,用导则评价低碳行为而不是碳中和结果,鼓励行业向低碳努力的行为举措,鼓励在尽可能保留原设施基础上进行技改来达到低碳效果。“低碳二十字方针”中的“系统治理”需要把每个环节连起来考虑,比如治理污泥却造成了大气污染,治理垃圾却产生了危废,一些动作可能会影响上下游的整体效果。加强产学研联动,低碳技术可以依托于高校,形成新的合作模式,建议学校成立以低碳为标尺的研究,重新评估我们的行业技术、商业模式、合作模式。

未来在低碳和环保之间会存在博弈。碳交易形式有两种,一种是可以买卖的碳配额,一种是可以通过低碳产品实现。环保的可能不低碳,低碳的未必环保,未来在低碳和环保之间会存在博弈,低碳的维度会越来越高,未来低碳范畴可能高于环保。例如地下水厂是否可行?需要环评、能评、安评、碳评一同来平衡和评估。

北京城市排水集团有限责任公司生产运营部葛勇涛部长分享了“碳中和背景下北排绿色低碳发展路径与实践”主题发言。葛勇涛部长介绍,北京排水集团是市属公共服务类一级企业,是北京中心城区水环境治理特许经营企业。公司2020年启动未来水厂建设,提倡“全要素资源化,全方位生态化,全流程智慧化”,并在以下方面取得显著成绩。

在系统治理方面实现“厂网一体流域化调度”;在资源循环方面实现“大力推进再生水综合利用”和“推进污泥资源化利用”;在技术创新方面,北排集团建立以北排高碑店研发基地、方庄污水处理厂及其它污水厂、联合院校创新平台为核心的生产性试验评价转化基地,科技创新取得丰硕成果,积极引领行业发展;在技术水平方面,“城市污水厌氧氨氧化(红菌)技术”达到世界第一水平;“高氨氮厌氧氨氧化技术、再生水集成处理与安全回用技术、污泥高级厌氧消化技术”达到国际领先水平;“好氧颗粒污泥技术、深度脱氮技术、A2O高效脱氮除磷节能降耗技术、水环境精准修复及构建技术、水生态安全监测及保障技术、农村分散式污水处理技术、臭气处理技术”达到国内领先水平。

“十三五”期间,集团通过沼气热电联产、光伏发电、集团内外水源热泵清洁能源利用,以及精确控制技术等节能措施,累计减少电力消耗2.1亿度,共计减少二氧化碳排放46万吨,相当于“零碳排放”处理了13亿立方米污水,实现了节能低碳运行。

“十四五”时期,集团聚焦绿色低碳治水,着力打造“技术领先、厂网一体、智慧运营、绿色低碳、能源自给、资源回收、生态和谐、厂城融合”的绿色低碳水厂。实现“十四五”末较“十三五”末,节电量7000万度,水处理单耗下降10%;通过沼气和光伏年自发绿电量2.14亿度,占集团总电量的30%以上,减少碳排放量16.5万吨,占集团总排放量的40%。实现资源全回收利用,探索能源外供,进一步扩大外部水源热泵使用范围,年减少二氧化碳排放量20万吨,为北京市和全国实现碳中和目标做出积极贡献。








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