碳中和背景下污泥处理行业发展研究

初晓

（中信建设有限责任公司，北京 100027）

一、引言

气候变化是当今人类可持续发展面临的重大全球性挑战之一。长期以来，中国积极参与全球治理，并在第七十五届联合国大会上宣布了新的碳减排国家自主贡献目标，即力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。中国是全球主要碳排放国家之一，碳排放量占到全球的20%以上。其中，污水处理行业贡献了2%左右的碳排放，存在可观的碳减排潜力。

环境治理提供的物品具有明显公共物品的性质，即非竞争性和非排他性。由于环境产品外部性的存在，相比于私人部门，政府部门可以更高效地进行环境治理并提供相关服务。但是，在政府失灵或公众环保认知能力提升的条件下，由私人部门参与环境治理可以获得潜在的帕累托最优改进［1］。碳排放权交易将碳排放权商品化、产权化，为碳排放的外部性成本内在化建立了市场机制，而污泥处理中产生的碳汇也为行业通过CCER（国家核证自愿减排量）等方式参与碳排放权交易提供了可能。另一方面，PPP（政府和社会资本合作）模式的规范化发展有效推动了污泥处理市场化效率的提升。

二、碳排放核算边界与方法

核算边界的确定是计算污泥处理碳排放的基础。本研究将污泥处理碳排放分为碳排放和碳汇两部分。IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）方法学是碳排放核算领域广泛使用的方法和依据，并给出了不同温室气体的全球增温潜势，即以CO2为标准排放当量衡量其他温室气体对全球变暖的影响［2］。本研究采用IPCC提出的排放因子法对不同污泥处理工艺的碳排放量进行核算。

三、碳排放核算与分析

（一）卫生填埋

卫生填埋工艺碳排放主要来自电力消耗、化石能源消耗、CH4生产和生物源分解，每吨污泥产生碳排放约1.47吨CO2当量温室气体。

（二）焚烧技术

污泥焚烧工艺碳排放主要来自电力消耗、化石能源消耗、CH4和N2O的生产，每吨污泥产生碳排放约2.33吨CO2当量温室气体。

（三）好氧堆肥和土地利用

通过好氧堆肥方式处理污泥，不仅可以改良土壤，还可以通过化学肥料替代和植物固碳等增加碳汇。该工艺下，每吨污泥产生碳排放约0.80吨CO2当量温室气体；同时，可以产生约0.13吨的CO2碳汇。

（四）建材利用

建材利用工艺碳排放主要来自电力消耗、化石燃料消耗以及产生的CH4和N2O。本研究中建材利用方式为制造水泥，每吨污泥产生碳排放约1.09吨CO2当量温室气体。

通过碳排放的核算分析可以看出，相比焚烧干化和卫生填埋，好氧堆肥和土地利用、建材利用具有更低的碳排放，更符合碳中和目标对行业发展的要求。同时，土地利用还可以产生可观的碳汇，进一步降低碳净排放。

四、污泥处理业务模式分析

（一）PPP模式

水务环保行业是中国最早开放实施特许经营的领域之一，PPP模式天然具有向公众高效提供优质公共服务和产品的特点，已取代政府直接投资成为污泥处理的主要模式。

（二）环保类REITs

2020年，国家发改委和中国证监会联合发布通知开展基础设施公募REITs试点工作，环保领域是试点优先支持的七大领域之一。碳中和提质增效新发展格局下，以资源化利用为核心的污泥治理方向为环保类基础设施REITs发行提供了市场条件，对实现行业“募、投、管、退”的闭环运作和盘活存量资产具有重要意义。现阶段，污泥处理项目一般以PPP模式开展，特许经营期长、权属清晰、现金流稳定，而土地、建材等资源化利用类污泥项目，相比填埋、焚烧等工艺项目拥有更高的投资回报、更稳定的现金流以及更好的市场增长潜力，更符合REITs市场需求［3］。

（三）碳交易

碳交易是基于市场的节能减排政策工具，也是控制温室气体排放最具成本效益的解决方案。中国从2013年开始碳排放权交易试点，生态环境部发布的《碳排放权交易管理办法（办法）》已于2021年2月起正式实行，全国统一的碳交易市场正式开放。从欧盟碳排放权交易市场运行的经验看，碳交易价格将会通过电力价格传导至产业部门的生产成本并影响终端消费产品的价格，进而影响市场参与者的竞争力［4］。通过技术革新降低能耗并通过资源化利用开发CCER碳汇项目，是污泥处理行业未来参与碳交易市场并获取碳收益的可行方向之一。

五、结语

本研究对不同污泥处理工艺的碳排放进行核算，结果表明焚烧技术、卫生填埋、建材利用以及好氧堆肥和土地利用方式，每吨污泥产生的碳排放分别为2.33吨、1.47吨、1.09吨和0.80吨。其中，好氧堆肥和土地利用工艺处理每吨污泥可以产生0.13吨碳汇。在碳中和背景下，以资源化为导向，通过研发创新向市场输出高效低耗的处理工艺和资源化利用方案，是行业参与者增强PPP市场竞争力、发行基础设施REITs实现可持续发展以及参与碳排放交易并获取碳收益的重要手段。