觀點(diǎn) | 地下式污水處理廠既不環(huán)保 也不低碳
污水處理廠主流工藝多為平面占地型，但一些滯后于城市發(fā)展的污水處理廠在建設(shè)時(shí)在可能會(huì)遇到無(wú)地安置問題。這種被逼無(wú)奈的極端情況催生了地下式污水處理廠興建。然而，以恢復(fù)生態(tài)或開發(fā)地產(chǎn)為目的的地下廠建設(shè)之舉似乎需要商榷，畢竟比中國(guó)更缺城市用地的歐洲和日本地下廠建設(shè)也屬鳳毛麟角。因此，需要以適當(dāng)定量方式全方位評(píng)估地下廠對(duì)綜合環(huán)境的影響，同時(shí)，對(duì)其全生命周期內(nèi)碳排放量予以核算。為此，基于之前我們已建立的地下廠綜合環(huán)境影響評(píng)價(jià)（地下式污水處理廠全生命周期綜合效益評(píng)價(jià). 中國(guó)給水排水，2021，37(07)：1-10）以及即將出版的《城鎮(zhèn)水務(wù)系統(tǒng)碳核算與減排路徑技術(shù)指南》，利用一國(guó)內(nèi)地下廠案例，從全生命周期的角度對(duì)其環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)成本、生態(tài)效益產(chǎn)生的綜合效益及其碳足跡情況進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)，得出了標(biāo)題所示的定量結(jié)論。以下就主要評(píng)價(jià)過程與結(jié)果予以介紹。
01 評(píng)價(jià)內(nèi)容
評(píng)價(jià)對(duì)象為我國(guó)某地代表性全地下式污水處理廠。廠區(qū)占地面積1.83萬(wàn)m2、建筑面積2.21萬(wàn)m2，采用2層全地下式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；處理規(guī)模10萬(wàn)m3/d，采用A2/O+MBR處理工藝。平均每日產(chǎn)生干污泥12 t/d，經(jīng)機(jī)械脫水后，外運(yùn)進(jìn)行填埋處理。作為對(duì)比地上式污水處理廠各參數(shù)與地下廠相同，僅建造結(jié)構(gòu)有所區(qū)別。案例污水廠如圖1所示。評(píng)價(jià)功能單位（FU）設(shè)定為每人每年的平均排放污水量，即，1 FU=1 PE·a=36.5 m3。
評(píng)價(jià)方法采用全生命周期綜合影響指標(biāo)（LCCI，見參考文獻(xiàn)1）與碳足跡核算評(píng)價(jià)方法（見參考文獻(xiàn)2），評(píng)價(jià)方法與過程如圖2所示。
02 評(píng)價(jià)結(jié)果
2.1 全生命周期綜合影響評(píng)價(jià)
案例污水廠LCCI評(píng)價(jià)結(jié)果如圖3所示。在本研究規(guī)定的全生命周期內(nèi)，地下廠與地上廠對(duì)環(huán)境與社會(huì)產(chǎn)生的綜合影響為L(zhǎng)CCI地下式=10.7 > LCCI地上式=8.83。結(jié)果顯示，地下式污水處理廠產(chǎn)生的綜合影響較地上式高出21%。地下式污水處理廠對(duì)環(huán)境、投資的影響均高于地上式，不利于地廠可持續(xù)運(yùn)行。其它表園林景觀確實(shí)具有一定生態(tài)效益，但與其負(fù)面環(huán)境影響相比顯然遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)效益“中和”。但是，如果地面非園林景觀，則不具任何生態(tài)效益。
2.2 碳足跡評(píng)價(jià)
案例污水處理廠全生命周期碳足跡評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4所示。地下廠全生命周期總碳排放量約87.1 萬(wàn)t CO2-eq，較地上廠高36.5%，其中，運(yùn)行階段碳排放量可達(dá)總量的95%以上。由于地下工程結(jié)構(gòu)，地下廠在建設(shè)（圖6b）與拆除階段（圖6c）中，需要額外的施工量與建材消耗；在運(yùn)行階段（圖6c），則需額外通風(fēng)、照明等電力消耗。因此，地下廠運(yùn)行階段（20年）總碳排放量較地上式高35.8%；其中，地下廠額外通風(fēng)產(chǎn)生的碳排放量約18.4萬(wàn)t CO2-eq，占總排放量的22%。可見，地下式污水處理廠全生命周期中會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，不符合碳減排、碳中和的社會(huì)發(fā)展方向。
03 國(guó)外地下式污水處理廠案例
在人口密度更高，城市用地更為緊張，社會(huì)經(jīng)濟(jì)更加發(fā)達(dá)的一些歐美、日本等國(guó)家（圖5），地下式污水處理廠并非遍地開花，幾乎是鳳毛麟角。此外，國(guó)外少有的一些地下式污水處理廠案例（表1）中，其建設(shè)選址、緣由也非盲目跟風(fēng)，主要是充分利用天然山洞、廢棄地下建筑等地形順勢(shì)而為，因此而大大減少了建設(shè)所需的工程量?？梢姡?strong>地下污水處理廠的建設(shè)應(yīng)因地制宜，不應(yīng)盲目跟風(fēng)。
04 結(jié)論
地下式污水處理廠產(chǎn)生的綜合環(huán)境與投資影響（LCCI）較同等規(guī)模與工藝的地上式污水處理廠高出21%，全生命周期碳排放較地上式高出36.5%。即使地下廠地面部分留作綠地園林景觀，所產(chǎn)生生態(tài)效益也無(wú)法抵消對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的總的負(fù)面影響。
地下廠建設(shè)最大的好處可能是其地面及其周邊產(chǎn)生的房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。但是，不要忘了，錢的背后就是碳排、污染！目前我國(guó)萬(wàn)元GDP產(chǎn)生的碳排放約為1.1 t CO2/萬(wàn)元GDP，比世界平均值高出1倍！這就是說，房地產(chǎn)帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)房?jī)r(jià)越高，碳排放量就越多，只不過這個(gè)碳排量被分散到產(chǎn)生價(jià)值的各地。
總之，地下式污水處理廠既不環(huán)保，也不低碳。不到萬(wàn)不得已，切勿盲目興建。