200%-1000%能量收受接管：芬兰、丹麦污水厂若何发掘污水的潜能原创IWAIWA全球水行业动态2021-03-02 16:36污水处置需要耗损年夜量能源，约占全球总能源需求的1-3%。市政公用事业的电能耗损中有跨越20％用在城市污水厂的运行。若何可以或许提高能效？这是每一个污水厂都想找到谜底的问题。在轮回型经济理念的引领下，我们看到愈来愈多的污水厂正从传统的能耗单位向产能单位转型。2021年2月23日，国际水协会(IWA)的资本收受接管工作组（IWA Cluster for Resource Recovery in Water）举行了主题为Tapping power of wastewater的全球收集钻研会, 环绕污水处置的能源收受接管进行切磋。本期微信我们一路往返顾一下来自芬兰和丹麦的两个污水厂能量收受接管案例。芬兰地下污水厂Kakolanm ki 污水厂位在芬兰最古老的城市图尔库（Turku）。这是一座地下污水厂，就位在城市中间，在2009年最先投产，处置生齿当量为30万，领受市政污水和部门工业废水，日平均流量为90000m 。该污水厂为图尔库市下面14个市政厅所有，并由图尔库处所污水公司运营。
图.Kakolanm ki位在城市中间地底下 | 图源: YouTube@Turun seudun puhdistamo Oy
Turku处所污水公司的代表Jarkko Laanti师长教师给我们介绍了污水厂的工艺环境。Kakolanm ki 污水厂有四条平行处置线，包罗了传统活性污泥法的预处置、初沉池、生物曝气池、二沉池和砂滤。有机物去除率为99%，除磷率达99%，脱氮率为85%(本地尺度只需75%)。2017年的数据显示一吨水的污水处置费用为0.53欧。
Kakolanm ki 污水厂在能效治理上有多个亮点：建造热泵站将处置后的污水中的热能加以操纵。本地的能源公司TURKU ENERGIA用污水来制热和制冷，制热功率为40MW，制冷为26MW。这个热泵站每一年的制热输出量为200GWh，制冷为20GWh，知足Turku市14%的供暖需乞降100%的制冷需求。每一年为图尔库市削减80000吨的碳排放量。
图.热泵装备外不雅 | 图源：Turun seleyu����.txtudun puhdistamo Oy污泥厌氧发生物沼气后提纯建造液化自然气。污水厂将污泥的厌氧消化处置外包给Gasum 公司，后者是芬兰一家（自然和生物资）气体专业供给商。生物沼气站Topinoja Turku归Gasum公司所有，并由Gasum运营。处置范围为每一年75000吨，此中有40000-50000吨来自Kakolanm ki污水厂。沼气站采取中温消化工艺，每一年可以出产460万立方米的生物沼气，相当在30GWh的能源量。沼气提纯后生成的液化自然气作为公交燃料。' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
从紧缩机和新风系统中收受接管余热，知足300个家庭的能耗需求。污水厂2020年的统计显示，污水厂的总能耗为21042MWh，而收受接管的能量却多达211415MWh。收受接管的能量比率已到达1000%。可以看到，首要进献来自热泵站的热能收受接管。看来除我们熟知的协同消化，热泵也是帮忙污水厂实现能量红利的强力兵器。
除经由过程热电联产收受接管能源，他们经由过程蒸发-气提收受接管废液中的氨氮，还会收受接管残剩沼渣的营养物堆肥农用。同时他们还在进行生物炭出产的中试测试。丹麦污水厂BIOFOS是丹麦哥本哈根的污水处置公司，负责Lynetten、Aved re和Damhus en三座污水厂，处置污水范围约200万生齿当量。图.Lynetten是丹麦最年夜的污水厂 | 图源：State of Green三座污水厂的污水处置环境以下：
三个污水厂都有污泥消化系统，总厌氧消化能力为60000立方米。此中Lynetten和Aved re有污泥燃烧装备，此中Lynetten的范围最年夜，为14492吨/年(2017年数据)。BIOFOS选择污泥燃烧是处在多个缘由的斟酌：汗青层面，本地的污水有很多来自道路、屋顶和管道的锌、铅和铜等金属；运输层面，避免了污泥的长距离运输；情况方面，燃烧可以去除微塑料和其他微污染物。图.污泥燃烧厂的工艺流程图 | 图源：BIOFOS污泥颠末消化和燃烧后，可以生成自然气、地域供和缓电力等再生能源。图.BIOFOS的污泥能量收受接管情势 | 图源：UrbanDanish
BIOFOS从2014年起就实现能量红利。最新统计显示，BIOFOS每一年污水处置量为1.2亿立方米。处置的能耗为59.5MWh，但售出的能量多达103MWh，能量收受接管率达173%，除经由过程污泥产能，污水厂自己也有其他提高能效的办法，例如进级曝气系统，利用微孔曝气，使曝气能耗削减约57%。
在Damhus en污水厂，他们厂区内安装光伏太阳能板，能笼盖厂区9%的电耗。除改良能耗，BIOFOS在资本收受接管上也有很多测验考试，据他们的代表Dines Thornberg师长教师介绍，Aved re污水厂加入了欧洲的一个POWER-TO-GAS项目BioCat。在该污水厂，他们进即将二氧化碳酿成甲烷的测试，进一步提高生物沼气的操纵率。另外，他们正测验考试从灰渣中收受接管磷，由于这些灰渣含有8-10%的磷。本年春季会有一个中试测试。他们还测验考试经由过程高温高压的热裂解手艺从污泥中收受接管生物燃料。
视频.BIOFOS污水介绍视频小结丹麦和芬兰的两个案例都给我们展现了污水能量收受接管的潜力 经由过程适合的手艺和装备，污水厂在不需要外源有机物的环境下就可以实现能量红利，并且是高达两倍以上的红利。两个案例都是随机应变的典型，按照各地地域的具体环境制订适合的方案，这给了世界其他地域的水务公司很好的参照。图.丹麦污水厂向资本收受接管工场改变的愿景 | 图源：urban Danish因为疫情带来的诸多限制，原定在本年在丹麦首都哥本哈根举行的IWA世界水年夜会(IWA World Water Congress)已决议延期至2022年9月。届时，IWA世界水年夜会会放置对丹麦污水厂的手艺参不雅，带大师近距离领会丹麦在污水能量收受接管方面的经验，接待大师存眷和介入。
更多关在IWA世界水年夜会的更新，可拜候年夜会官网https://worldwatercongress.org/▌IWA中国合作火伴-新加坡 南京生态科技岛
新加坡 南京生态科技岛项目是由江苏省与新加坡配合鞭策，新加坡与南京配合开辟扶植的一个整体合作项目，是新苏合作理事会框架下主要的区域性对外经济合作项目。全岛聚焦搭建 人工智能+水科学 双核驱动的财产系统，打造具有全球影响力的人工智能研发设计和利用示范区，和世界级水科学手艺研发和利用示范区。
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