污水处理厂的温室气体排放发生在工艺链的多个环节，长期以来一直被低估。实际案例表明，有各种技术方案可以大幅减少这些排放。
瑞士约 800 家集中式污水处理厂的温室气体排放量（GHG 排放量）占瑞士全国温室气体排放量的 1% 至 3%。长期以来，人们大大低估了污水处理厂对一氧化二氮(N2O)排放的贡献。Eawag 和 ETH 的研究人员证明，瑞士约有五分之一的N2O排放源于污水处理厂。N2O是仅次于二氧化碳和甲烷的第三大温室气体。由于其温室气体潜势很高，100 年内比二氧化碳高出 265 倍，因此减少一氧化二氮具有重要的杠杆效应。除一氧化二氮外，污水处理厂还会排放另外两种温室气体：二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。CH4 的温室气体潜力几乎是 CO2 的 30 倍。
在此背景下，污水处理厂在环境和气候保护方面发挥着越来越重要的作用。研究表明，在不影响废水处理质量的前提下，可以大量减少这些排放。根据不同的初始情况，适合采用不同的减排方法。本文特别关注三种不同的减少一氧化二氮排放的方法，即化学脱氮（汽提）、废气测量动态控制（DynARA）和蓄热式热氧化（RTO）。
目前已有为减排提供资金支持的资助计划。这些计划预计将于 2030 年到期，而可能出台的更严格立法可能会迫使污水处理厂运营商及早采取行动。例如，正在准备对《水保护条例》进行修订，规定亚硝酸盐的法定限值。根据欧洲环境署（EEA）的一份报告，欧盟的污水处理厂必须消除至少 75% 的氮。在此背景下，我们应该了解各种可能的选择，并在适当的时候实施任何减排措施。
污水处理厂产生的温室气体
植物的生物学特性得到缓解（氮含量减少）。 分离设备可以相对快速地启动和关闭。 出水可以满足更严格的立法。
由于采用了新的曝气策略，平均脱氮率从 30% 提高到 70%。 曝气能耗为 11.4 kWh/（a*EW），远低于《污水处理厂能源》手册中的 “最佳 ”值。 自给率（电力）从 75% 提高到 130%（例如，通过新的高效热电联产装置、新的涡轮压缩机和动态控制）。 一氧化二氮的排放系数为 0.2%（未经优化的该工厂的参考值为 1.8%）。
污水处理厂的化学脱氮和动态控制主要适用于没有全年反硝化（< 65%）或已测得一氧化二氮排放量较高的污水处理厂。减排潜力为 1000 至 4000 吨 CO2-eq/a。 对于采用 SHARON 工艺的工厂来说，更换 SHARON 工艺是一项特殊措施。其潜力各不相同。 RTO 工艺适用于两级厌氧工艺设备（潜力为 500 至 2000 吨 CO2-eq/a）以及固定床设备、有盖活性污泥设备和污泥焚烧设备（潜力为 2000 至 10,000 吨 CO2-eq/a）。
