书写两会“答卷” 北建大在行动|助力碳中和 挖掘污水的内在潜能
春回大地,万物复苏。
2021年,是中国共产党成立100周年,是“十四五”规划开局之年,也是全面建设社会主义现代化国家新征程起步之年。
本月,备受瞩目的全国两会如约而至。数千名全国人大代表、全国政协委员汇聚北京,共商“十四五”发展大计,共谋改革发展新篇。
3月5日,十三届全国人大四次会议开幕,李克强总理在会上作政府工作报告。启动农村人居环境整治提升五年行动、新开工改造城镇老旧小区5.3万个、制定2030年前碳排放达峰行动方案、“十四五”时期基本消除重污染天气和城市黑臭水体……报告提到多项重点任务,描绘了“十四五”期间的美好蓝图。
作为北京唯一一所建筑类高校,近年来,我校聚焦国家和地区重大战略和重大工程需求,扎实推进建筑遗产保护、城乡规划与建筑设计、海绵城市建设、绿色建筑与节能技术等领域的科研攻关。
党委宣传部在各校园媒体上推出“书写全国两会‘答卷’,北建大在行动”系列报道,记录在人居环境整治提升、城市更新、老旧小区改造、城市污水治理、改善城市环境、促进碳中和等领域的建大身影。未来学校将继续加强科学研究和成果转化,为积极推进“十四五”发展贡献建大力量。
2021年,“十四五”开局之年,也是碳中和目标规划蓝图的起始之年。
本次全国两会上,“碳达峰”“碳中和”等成为高频词,引发热议。
在烟气余热深度利用、碳捕集、种植业温室气体排放、污水处理低碳运行等减污降碳领域,北京建筑大学部分科研团队已深耕多年,来看看他们的研究成果。
助力碳中和 挖掘污水的内在潜能
污水处理行业对全球温室气体的总贡献率仅占2%至5%,但亦不可小觑,同样面临着碳减排甚至碳中和的压力。
我国自2015年颁布“水十条”以来,开始整治城市黑臭水体、改善流域水环境的攻坚战,其中污水处理厂提标改造是很重要的一环。而这一切目标的实现均依赖于智力支持,即可持续污水处理技术的发展与进步。
我校环境与能源工程学院教授郝晓地主攻方向为污水中资源与能源利用与模拟技术、生态水循环技术、可持续环境生物技术。截至今年1月,郝晓地团队已在《中国给水排水》杂志发表25篇相关论文,集中探讨污水处理行业的“碳减排、碳中和”难题。
团队研制出剩余污泥转化能源瓶颈与突破技术,开展污水处理“碳中和”运行能耗赤字来源及潜能测算、微生物燃料电池处理污水并产能潜力分析,并介绍德国、美国、新加坡、荷兰等国在污水处理、碳中和运行等方面的先进经验和典型案例。
早在2014年,郝晓地教授所著《污水处理碳中和运行技术》已正式出版,这是一部系统论述污水处理低碳运行与能源消耗自给自足的技术专著。该书从污水处理与碳排放关系入手,介绍污水处理运行模拟优化技术所能带来的低碳运行效果,揭示污水处理过程耗能与产能之潜力,探讨剩余污泥转化能源关键问题与技术,并展望我国污水处理碳中和运行的未来憧憬。
北京建筑大学兼职教授、中国工程院外籍院士马克·梵·洛斯德莱特曾获2019年度北京市科学技术奖国际合作中关村奖,是北京市首届国际合作中关村奖三位获奖者之一。他在推动厌氧氨氧化技术在中国工程化应用,推进好氧颗粒污泥技术国内自主研发速度,加快反硝化除磷技术在中国工程应用等方面做出突出贡献,其在国内第一合作人即是郝晓地教授。
在二人联合推动下,2020年8月,环境研究领域国际顶级期刊《水研究》(Water Research)“中国之水”特刊正式出版,开创了中文水专业期刊与国际顶尖杂志合作出版的先例。其中,郝晓地团队在特刊中发表5篇文章,主题涵盖污水能源回收实现策略、能源资源回收的环境影响评价、污水生物除磷等水处理前沿技术热点,既有针对我国污水处理技术发展路线高屋建瓴的观点文章,也有解决污泥厌氧消化的技术性方案。

2020年马克·梵·洛斯德莱特教授被授予
首届“北京市科学技术奖国际合作中关村奖”

中-荷未来污水处理技术研究中心
实验基地、中试基地揭牌仪式
感言:污水处理被认为是一个高耗能行业,节能降耗便成为当今污水处理运行的主题。污水处理要想实现碳中和,必须要以“开源”方式挖掘污水中内在潜能。
污水余温热能含量巨大,可以考虑从处理后出水处利用之。比如,通过水源热泵一次热交换,既可满足污水处理厂碳中和需要,又可将多余热量以碳交易额形式出售,获取可观经济回报。
我们认为,通过尝试种种技术,污水处理实现碳中和、甚至成为“能源工厂”之设想不是梦。我们团队也为持续推进污水处理碳减排,为污水处理行业的“碳中和”之路贡献智慧。
——北京建筑大学全职讲席教授、博士生导师 郝晓地

