废水如何产能?丹麦这些地方这样做
如何减少收集和处理废水过程中所产生的成本对全世界的水务设施来说都是一个关键的问题。解决这个问题的重点在于:
近年来,丹麦水务设施不仅着重减少能源消耗,同时也十分重视能源生产。这些水务设施的第一个目标往往是达到能源中和——自身的产能抵消提取提取地下水、污水运输与污水处理过程中的耗能,而下一个目标则是可以把生产的余电和余热力售于当地的供电和供热公司。如今丹麦已有许多废水处理厂成功实现了能源自己自足。
图片来自:Aarhus Water
奥胡斯的Marselisborg废水处理厂在过去的五年内应用了很多新的节能技术。例如,废水厂内配备了先进的SCADA控制系统、新型涡轮压缩机、基于厌氧的污泥脱水处理系统等,并对小气泡曝气系统进行了优化。应用这些技术的成果十分明显,如今这座废水处理厂每年节省25%的耗电,约等于1吉瓦小时。同时,通过应用新型节能沼气引擎(热电联产),这座废水处理厂每年的产电也增加了约1吉瓦小时。除此之外,厂内还安置了一个新型热交换器,便于将每年约2吉瓦小时的余热售于区域供热网。2015年,Marselisborg废水处理厂总产能约为9628兆瓦小时,耗能6311兆瓦小时,净产能153%。厂内应用的大多新技术的回报期在五年之内。
哥本哈根——打造新型污泥消化池
图片来自:BIOFOS、Ramboll、EnviDan
水务设施BIOFOS计划在2018年前将丹麦最大的市有废水处理厂Lynetten的污泥消化功率增至3万立方米。该项目的目标是优化运行并增强灵活性。预估在未来,Lynetten废水处理厂将可接受处理更多的污泥,为满足增长的需求,需进一步提高处理厂功率。如此一来,Lynetten废水处理厂可生产更多的沼气,并将其注入到哥本哈根城市气网中,减少传统产气方法带来的二氧化碳排放。在项目的设计、投标包的准备和建造阶段的监管等方面,BIOFOS与丹麦咨询公司Ramboll和EvidDan合作。在设计阶段,项目团队十分重视建造阶段和日常运行中的运行成本、高质量、低维护和健康与安全等方面。
图片来自:VCS Denmark
在很多国家,水和废水服务被视为由政府支付的公共财产。然而,在丹麦则是应用“污染者自付原则”,这意味着,收集和处理废水的成本包含在水税之中。收集和处理废水的成本往往是提取和供应水的两倍,因此, 为了确保废水处理的成本可被用户和污染者承担,节省成本的解决方案至关重要。奥登赛最大的废水处理厂通过优化现有的基础设施,已经实现了超过110%的电力自给自足率。通过与一些顾问公司合作,加强再利用并最大化地提取沼气可带来进一步优化的空间。
图片来自:NIRAS
在丹麦第五大城市埃斯比约,一座废水处理厂在近年进行了优化和扩张,如今达到了每小时6.4万立方米的水力功率,也因此耗能更多。然而,通过对污泥消化池进行额外投资并利用其产生的沼气发电,该废水处理厂如今已经实现能源自给自足。
在丹麦,越来越多的废水处理厂升级配备了厌氧污泥消化和有机废物联合消化系统,并利用沼气发电和产热。如今,哥本哈根正在开发一项新的技术,可将沼气的质量升级,使其成为天然气或机动车燃料的替代品。
由于每个水厂的设计不同,电力和热力的内部使用与外部销售的可能性也不同,最佳的解决方案往往各不相同。使用厌氧消化是否在经济上可行取决于新技术的开发和买卖电热的价格结构中的变化。
丹麦的污水处理领域之所以能够不断创新并带来优化节能的解决方案,其中很一大部分原因是丹麦的水务行业有着严格的立法和强制的基准。除此之外,在水领域开展的创新项目往往由政府机构、水务设施、顾问公司、技术供应、大学与研究机构多方合作,保证项目的有效性与可行性。
信息来源:绿色国度
图片来源:绿色国度、Aarhus Water、BIOFOS、Ramboll、EnviDan、VCS Denmark、NIRAS
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