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碳中和主力热能仍然发挥着作用

发布日期:2021-04-22

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 作为低品位能源(不能用于发电),可用于污水处理厂自身和周边(3~5 km)建筑供热/制冷、温室供暖,甚至还可直接用于厌氧消化器加热、污水冬季加热、污泥干化等,市政污水余温蕴含量却大的“惊人”。

 过去五年,国外已经有不少城市污水处理厂实现能量盈余的报道,污水处理向来被认为是耗能大户,污水处理不仅不会拖后腿,还可以成为碳中和大计的标兵行业。在污水处理末端利用热能不仅可以避免冬季影响生物处理效果的问题,亦可避免热能污水管道原位利用或污水处理厂前端利用面临的堵塞、污染以及腐蚀现象。在出水水量和水质双双保障情况下,热能利用可以通过水源热泵交换方式轻松实现。

 回收再生以节约和环保为核心,十分契合我国绿色发展理念,随着垃圾分类政策在全国多地推广实施,垃圾分类回收与再生资源回收“两网融合”已具备条件。在“十四五”期间快速提升,有望逐步形成管理制度健全、技术装备先进、产业贡献突出、抵御风险能力强、健康有序发展的再生资源产业体系。

 污水处理与个人无关的民众意识不是要强逼老百姓改变观念,而是要让他们自我认识并还原事情的原委。现在的污水处理已涉及到每个人的切身经济利益,直接关系到每个人的钱袋子。北京市在刚刚调整的民用水价(5元/立方米,2014年5月起)中有1.36元/立方米便是用于污水处理的费用,只不过大多数人将5元/立方米笼统视为了自来水价。可见,运行污水处理实际上花得是老百姓自己口袋里的钱,政府不过是帮着“敛敛份子”而已。

 作为一种清洁回收能源,需要政府部门予以立法,给予政策和税收上的支持,热能利用技术上几乎没有任何障碍,热能利用带来的“碳税减免”或“碳交易”上市必将推动这一被冷落的“新”能源。用于厌氧消化器加热、污水冬季加热、污泥干化等目的;污水处理厂不仅可实现碳中和运行,而且成为向外输能的能源工厂,污水中的有机物(COD)应向具有高附加值的产品方向转化,而不再是一味强调厌氧消化转化至甲烷(CH4),低品位热能(50~60oC)不能用于发电,只能直接利用热量,这又受有限输送距离(3~5 km)限制。

 相信随着各国“碳税”逐渐开始增收,在此方面,国外受政策支持而发展热能利用的案例屡见不鲜,在北欧、荷兰、日本等国家,回收热能用于建筑物供暖、温室保温已形成相当产业规模。污水热能利用关键不在于技术,而是应该立法“碳税”和/或“碳交易”,以政策或税收等方式推动污水热能利用。

 在水质日常观测逐渐转变为民众自发意识的情况下,政府在环保方面的职能再也不能局限于“敛份子”的角色,政府也不能仅仅停留在这种被动的管理方式之上,百姓日常观察到的水质污染现象只是一种定性的判断,而肉眼和嗅觉察觉不到的许多污染还需要政府有关部门去主动检测、预警,不能等百姓看出问题后才去亡羊补牢,需要做到防患于未然。

 污水中有机物能量回收主要依靠针对污泥的厌氧过程实现。污水处理过程中会产生初沉污泥和二沉污泥,污泥经过厌氧处理(Anaerobic digestion, AD)产生沼气,沼气经过热电联产(CombinedHeat and Power, CHP)产生电能和热能。目前污水厂一般占地面积较大,沉淀池和曝气池的表面可以用于铺设太阳能光伏发电板,利用太阳能发电。

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