如果全球要接近到2050 年實現溫室氣體凈零排放的國際目標，我們就必須想辦法減少廢水處理的碳足跡。然而，水行業需要有關其基礎設施的更好數據，這對我們減少碳排放的最重要方法之一：運營效率造成了障礙。

我們目前用于處理廢水的系統是能源密集型系統，全球每年使用約 175 萬千兆瓦時——超過美國所有家庭的總耗電量。

而且這個數字只會增長。據最新估計，世界上超過 80% 的廢水未經處理?，但這一數字正在縮小——全球廢水市場預計到 2030 年將以 7.41% 的復合增長率增長。

問題在于，水處理運營商最近才獲得可用于改善結果的最新技術。這包括物聯網 (IoT)：物聯網技術在優化我們處理廢水的方式和減少整個行業的能源需求方面發揮著至關重要的作用。 ?

如今，越來越多的企業正在研究廢水處理的溫室氣體排放，包括其碳足跡，以及需要提高運營效率的原因和地點。還探討了最新的物聯網技術如何幫助運營商收集有關其系統的高質量數據，并幫助他們發現提高效率的機會。

廢水處理的碳足跡有多少？

大眾媒體很少報道廢水處理。當計算為全球溫室氣體 (GHG) 總排放量的一部分時，它看起來很小——只有 1.3%。然而，這是一種誤導，因為這個數字只考慮了直接產生的溫室氣體——廢水中的有機物是甲烷和一氧化二氮的少量但重要的來源，這兩種溫室氣體都是非常強大的溫室氣體。

像這樣的計算需要考慮的是能源使用如何在行業之間分配。由于其能源需求，廢水處理間接產生大量碳足跡。

大多數廢水處理方法旨在去除水中的有機物，然后處理產生的污泥以阻止有害量的碳、氮和磷酸鹽進入當地環境。有多種方法可以做到這一點，從而導致他們需要多少能源和產生的溫室氣體排放量不同。

廢水處理需要更高的運營效率

減少廢水處理碳足跡的最重要問題之一是需要更多數據。

這是一個全球性的問題——聯合國在其最新報告中只能收集來自 42 個國家的數據，而工業廢水數據僅適用于 18 個國家。

缺乏數據也是國家層面的一個問題——例如：

• 英國環境署指出，“……市政污水處理過程監控不力；?與其他行業相比，更好的過程監控將有助于確定速效……” 。
• 在一份關于中國廢水處理的溫室氣體排放的報告中，作者指出了與如何計算溫室氣體排放有關的問題。在評估不同的廢水處理技術時幾乎沒有區別。
• 此外，沒有考慮到生物處理的二氧化碳排放量，并且缺乏有關下游水質或可能產生的溫室氣體排放量的數據。

缺乏數據和數據質量差阻礙了提高運營效率的努力。需要更好地監測廢水處理的能源使用情況，以及處理過程的碳排放和溫室氣體排放，才能有效解決這一問題。?

以英國為例，據估計，優化可以輕松地使該國每年廢水處理的二氧化碳排放量減少數??萬噸??，但許多解決方案依賴于更好的數據和資本投資的結合。

物聯網如何幫助我們建立更高效的廢水管理

物聯網 (IoT) 已被證明是廢水處理和整個水管理系統的一項有價值的發展。智能水表是我們可能已經熟悉的一種工具。它們變得越來越受歡迎，各個地區都大力鼓勵采用它們。

物聯網技術的使用遠遠不止于此。例如，在 2022 年年中，蘇格蘭的公共供水商Scottish Water宣布投資 1 億英鎊用于物聯網技術，以改善其污水處理基礎設施。

Scottish Water 發現需要更好的污水監測以“在廢水問題影響客戶和環境之前預測和預防”。他們的目標是通過提高運營效率，到 2040 年實現凈零碳排放。

在努力實現這一目標的過程中，他們了解到他們“......幾乎無法訪問有關治療質量或關鍵資產狀況和性能的實時數據。”

來自 IoT 系統的傳感器數據收集和分析，如 Scottish Water 正在實施的系統，具有幾個主要優勢：

• 它可用于預測需要維護的位置并提供任何問題的早期預警，從而減少廢水基礎設施發生重大泄漏和堵塞的可能性
• 物聯網傳感器可以監測廢水中的化學物質水平，包括二氧化碳、氮氣和甲烷。
• 一些傳感器還可以監測水曝氣，這是特定廢水處理過程的一個關鍵方面。
• IoT 系統可以監控和評估流量水平，使您能夠分析和優化進出廢水處理設施的水，支持優化整個處理過程的能源使用。

物聯網技術對污水處理行業具有巨大潛力：保護和延長水利基礎設施的使用壽命，優化污水處理流程，降低整個能源需求，減少其碳（和整體溫室氣體）排放足跡。