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污泥处理碳排放核算有了 “清晰账本”！王光辉团队研究揭示四大主流工艺减排路径，干化焚烧碳排放最低

2026-02-05 64人浏览
2026 年 1 月，中国科技核心期刊《净水技术》最新一期发表了北京首创生态环保集团股份有限公司王光辉团队的重要研究成果 ——《市政污泥处理处置工艺碳排放核算及碳减排路径》。该研究首次在统一核算边界下，全面量化我国四大主流污泥处理处置工艺的碳排放强度，为 “双碳” 背景下污泥处理工艺选择提供了关键数据支撑，填补了行业内缺乏标准化碳排放对比指标的空白。

四大主流工艺碳排放 “排座次”，干化焚烧成低碳首选

研究团队以 “污泥从污水处理厂外运至最终消纳” 为全流程核算边界，采用联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）推荐的排放因子法，系统测算深度脱水 - 填埋、好氧发酵 - 土地利用、厌氧消化 - 土地利用、干化焚烧 - 建材利用四大工艺的碳排放强度。
结果显示，四大工艺碳排放强度差异显著：深度脱水 - 填埋工艺碳排放最高，达 1465.75 kg CO₂/（t DS，绝干污泥量）；好氧发酵 - 土地利用、厌氧消化 - 土地利用分别为 933.46 kg CO₂/（t DS）、880.35 kg CO₂/（t DS）；干化焚烧 - 建材利用工艺碳排放最低，仅 752.33 kg CO₂/（t DS） ，较深度脱水 - 填埋工艺减排近 50%。
“这一结果打破了‘焚烧工艺高耗能高排放’的传统认知。” 团队负责人王光辉解释，干化焚烧虽需消耗能源，但焚烧产生的热能可反哺干化环节，且灰渣替代建材能产生额外碳汇，最终实现全流程低碳。该工艺尤其适用于人口密集、土地紧张的经济发达地区，以及重金属超标污泥的处置。

全流程核算 “无死角”，创新覆盖碳减排量化

不同于以往研究仅关注单一环节碳排放，此次研究首次将 “资源能源替代产生的碳减排” 纳入核算体系，实现 “直接排放 + 间接排放 + 碳补偿” 的全维度覆盖。例如，厌氧消化产生的沼气用于热电联产、好氧发酵产物替代化肥、焚烧灰渣替代水泥等碳减排效应，均被量化计入最终结果。
以厌氧消化 - 土地利用工艺为例，研究测算显示，沼气发电可抵消约 30% 的工艺能耗碳排放，产物土地利用替代化肥可进一步减少 15% 的碳排放，若忽略这些碳补偿，将高估该工艺近 45% 的实际碳排放水平。“只有算清‘减排账’，才能真正摸清不同工艺的低碳潜力。” 王光辉强调。

四路径破解减排难题，为行业提供 “行动指南”

针对不同地区工艺选择受限的现实情况，研究还提出四大碳减排路径，为现有设施改造和新建项目提供具体方案：

  • 源头减量：通过臭氧耦合工艺、水解酸化技术实现污泥原位减量，减少后续处置压力；

  • 技术优化：脱水环节开发高效调理药剂降低药耗碳排放，填埋场回收填埋气用于发电，好氧发酵通过智能曝气控制减少 CH₄和 N₂O 逸散；

  • 资源回收：推广污泥沼气热电联产、污泥碳源转化技术，将污泥转化为污水处理厂自用碳源，降低外源性碳源投加的碳排放；

  • 政策引导：建议逐步限制填埋工艺，加大对干化焚烧、厌氧消化等低碳工艺的补贴，推动行业向 “资源化 + 能源化” 转型。

据了解，我国 2025 年城镇湿污泥产量预计超 6700 万吨，污泥处理处置碳排放占污水处理行业总排放的 30% 以上。该研究成果的发布，将为各地污泥处理项目提供 “碳指标” 参考，助力行业从 “被动治污” 向 “主动减碳” 转型，为污水处理领域实现碳中和目标提供关键技术支撑。


期刊简介

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    学术支持：

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    · 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

    主       编：顾玉亮

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    国内刊号：CN 31-1513/TQ

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