污水资源与能源化慢慢的受到人们的广泛关注。《巴黎气候协定》签署并实施后,污水处理碳中和运行显得尤其必要。传统利用剩余污泥厌氧消化转化有机能(COD)的作法因实际转化率不高而难以帮助污水处理厂碳中和运行。相形之下,污水余温热能储量很丰富,还没有引起人们的足够忽视。
污水中COD虽然为一种可以有效利用的化学能量物质,能够最终靠剩余污泥厌氧消化方式转化为能源物质——甲烷(CH4)而加以利用。但是,面对污水处理厂碳中和运行目标,这种化学能显得捉襟见肘。大部分学者/研究将回收污水中蕴含的化学能作为实现污水处理碳中和的唯一手段。能量核算表明,污水中蕴含的化学能并不能全部(100%)通过厌氧消化与热电联产(CHP)方式转化为电能和热能,仅有10~14%的理论化学能可转化为实际回收/利用能量,距碳中和运行目标相差甚远;进水COD=400 mg/L污水在完成脱氮除磷目标后形成的剩余污泥最多仅可满足53%(0.20 kW·h/m³;化学能理论值为1.54 kW·h/m³,转化率仅为13%)的运行能耗。
相反,市政污水余温蕴含量却大的“惊人”。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、污泥干化等目的。在污水处理末端利用热能不但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,热能利用能通过水源热泵交换方式轻松实现。
热能核算显示,污水中蕴含的理论热能为4.64 kW·h/m³(温差为4oC)。通过水源热泵交换可实现38%热能转化(1.77 kW·h/m³,COP=3.5)和25%冷能转化(1.18 kW·h/m3,COP=4.8)。从数值上看,实际污水热能回收显然远高于化学能(0.20 kW·h/m³)。
实际污水处理厂(COD=400 mg/L)案例分析表明,污水化学能仅可弥补53%污水处理运行能耗,剩余47%能量赤字仍需靠其它途径予以弥补。如果利用热能,仅需要9.8%热能或14.7%冷能交换(碳交易)便可轻易弥补能量赤字,间接实现碳中和目标。剩余约90%热能或85%冷能则可用于周边建筑物空调、温室供暖等目的,以减少外部化石能源(煤电、油电)的输入。可见,污水处理厂若考虑热量回收不仅自身可实现碳中和运行目标,亦可向厂外供热/冷,以此来实现向能源工厂的华丽转变。这种认知彻底颠覆了传统能量利用观念;同时,也揭示了污水化学能利用上的局限,意味着COD应向高的附加价值产品(如,藻酸盐、PHA等)资源化方向转变,无需再去强调污泥厌氧消化。
文章同样也指出,热能利用技术上基本上没有任何障碍,核心问题是低品位热能(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。再者,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。相信随各国“碳税”逐渐开始增收,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。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。
2、回收热能除可用于污水处理厂自身和周边建筑供热/制冷、温室供暖,还可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3、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4、污水中的有机物(COD)应向具有高的附加价值的产品方向转化,而不再是一味强调厌氧消化转化至甲烷(CH4)
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中国碳中和公告,2024年1月26日,公司全资附属公司中国碳中和集团有限公司(买方)与卖方订立买卖协议,据此,买方已同意收购,而卖方已同意出售目标公司中国生态环境发展有限公司全部股权,代价为港币60.0百万元。目标公司为一间于2019年6月21日在香港成立的投资公司,截至本公告日期,其缴付资本为港币
导言:一个耗资数百万英镑的项目得到了英国和爱尔兰所有水务公司以及丹麦AarhusVand公司与澳大利亚墨尔本水务公司共同支持,该项目将把一座碳密集型污水处理厂重塑为成碳中和污水处理厂。消除34000吨碳排放英国斯塔福德郡Strongford污水处理厂将以减少并消除碳排放为目的,与多个技术供应商合作,预计
节能降耗、污泥厌氧消化产甲烷、与工艺相关的能源利用等策略可有助于碳减排,但这些常规方法潜力距碳中和目标仍有相当距离。国外诸多案例表明,污水余温热能利用技术是污水处理领域实现碳中和运行的可行方案。在总结污水处理领域碳减排策略的基础上,评价分析其对碳中和的贡献。通过对国内案例计算分析
节能降耗、污泥厌氧消化产甲烷、与工艺相关的能源利用等策略可有助于碳减排,但这些常规方法潜力距碳中和目标仍有相当距离。国外诸多案例表明,污水余温热能利用技术是污水处理领域实现碳中和运行的可行方案。在总结污水处理领域碳减排策略的基础上,评价分析其对碳中和的贡献。通过对国内案例计算分析
挖掘和利用污水蕴含的能源是实现污水处理碳中和目标的有效举措。事实上转化和提取污水蕴含的余温热能和化学能技术已十分成熟,但在我国污水净化处理行业这些应用十分有限。究其原因,缺乏有效的政策/法律、经济补贴措施,制约了对污水潜能的开发与利用。在这一问题上,欧美等发达国家或组织的做法与经验值得学习与借鉴。本期介绍2017年发表文章,总结介绍欧美等国政策制定、法律形成、经济补贴、税收减免、市场调节等环节对污水潜能开发的推动作用,以期给我国以参考,进而撬动国内对污水巨大潜能的开发与利用。
在前几期碳中和案例回溯专栏,剖析了芬兰污水处理厂华丽转变“能源工厂”之成功经验,总结了荷兰前瞻性的NEWs概念与措施,分析了德国污水处理厂能源中和与碳中和成功经验,概述了奥地利污水处理厂能源中和之策略,这些案例水厂碳中和举措与本团队提出的污水处理碳中和目标实现路径一致。但毋庸置疑的是,这些欧洲水厂进水有机质浓度都远高于国内水平。那么基于国内水厂“巧妇难为无米之炊”的窘状,是不是真的存在相关水厂可以借鉴学习的案例?
虽然污水处理厂依靠市政固体废弃物或厨余垃圾等外源有机物与剩余污泥共消化可能达到碳中和,但并非完全依靠自身有机物转化甲烷所实现,应是“伪中和”。进言之,只有进水含有高浓度COD的污水处理厂才可能依靠有机质能源转化与节能降耗措施实现碳中和目标,如前期介绍的德国Steinhof厂。在此方面,奥地利Strass污水处理厂藉自身进水水质以及特殊工艺不仅可实现108%的能源中和率(未必碳中和),亦能借助其污泥处理富余空间转化外源有机固态废料,进而达到200%能源中和率(可以碳中和)。本期回溯2014年发表于《中国给水排水》的奥地利Strass污水处理厂能源中和案例
2020年,习强调,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。2021年,《中华人民共和国国民经济与社会持续健康发展第十四个五年规划和2035年远大目标纲要》指出“完善水污染防治流域协同机制,加强重点流域、重点湖泊、城市水体和近岸海域综合治理,推进美丽河湖保护与建设,化学需氧量和氨氮排放总量分别下降8%,基本消除劣Ⅴ类国控断面和城市黑臭水体。”基于此,城镇污水净化处理行业将向着可持续发展的目标前进,以缓解生态环保压力,为加快建设美丽中国奠定基础。
污水处理行业一切创新的来源是察觉缺陷,只有能察觉缺陷才可能创新!在碳中和趋势下,现有的污水处理技术和方法存在哪一些问题?未来的污水处理技术应解决哪些痛点?北控水务集团运营管理中心污水管理部魏彬经理在“北控水务杯“第四届”互联网+“生态环境创新创业大赛“产业前沿”系列讲座(第二讲)中做了题为“碳中和趋势下污水处理节能降耗技术需求解读”的分享,对污水运营管理方向的发展历史、趋势和前景,碳中和背景下的技术需求,典型节能降耗与资源回收技术等进行了详细阐述。
8月23日,从巢湖市住房和城乡建设局获悉,为积极做出响应碳达峰碳中和发展要求,引导我国城镇污水处理工程低碳运行,中国环境保护产业协会公示了《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录(第一批,城镇污水处理低碳示范工程领域)》,国内十大低碳示范污水处理厂名单同时出炉。其中,巢湖市岗岭污水处理厂位列其中。
导语:污水处理过程因高耗能以及直接温室气体排放,使得逼近碳中和运行势在必行。然而,污水处理多以追求“能源中和(Energyneutrality)”为目的,且常常与“碳中和(Carbonneutrality)”概念混为一谈。通过欧洲3个污水处理厂实例,可以直观解释并说明能源中和与碳中和的不同。实际运行案例表明,实现能源中和并不代表同时能实现碳中和,而如果实现碳中和则可以认为也同时实现了能源中和。这是因为污水处理过程中除能源消耗的间接碳排放外,还会在处理过程中直接产生NxO、CH4、VOCs等温室气体(从COD转化的CO2因大多为生源性,所以不计入碳排放
9月20日,赵家小村等六座污水处理厂资产及污水资源综合利用特许经营权转让项目成交公告发布,中标供应商为大同市产业转型项目投资管理有限公司,中标金额28240万元。本次谈判内容共一包,赵家小村等六座污水处理厂资产及污水资源综合利用特许经营权转让项。本项目资产转让标的为晋能控股集团生活垃圾污水处
9月14日,中国政府采购网发布了赵家小村等六座污水处理厂资产及污水资源综合利用特许经营权转让项目竞争性谈判公告,本次谈判内容共一包,赵家小村等六座污水处理厂资产及污水资源综合利用特许经营权转让项。本项目资产转让标的为晋能控股集团生活污水处理分公司赵家小村污水处理厂等6座污水处理厂资产
三氿两湖,千帆逐波。位于太湖西岸的江苏省宜兴市,是久负盛名的“环保之乡”,国内首座城市污水资源概念厂便坐落于此。近日,记者跟随“长江大保护调研行”采访团自宜兴市区向北驱车约半小时,远远就望见一座极具设计感的“三叶草”造型建筑,在午后阳光的照射下分外“亮眼”。建设中国城市污水处理概
作为一名“早八人”,你是否也经常手捧咖啡?下图所示的这杯咖啡有点来头,是经过处理后的“污水”泡制的咖啡。污水竟然能做咖啡?今天我们就来探一探这个神秘的新概念污水处理厂。宜兴城市污水资源概念厂是首座落地实践的概念厂,也是传统污水处理厂的“升级版”。从外形上看,与其说是工厂,更像是一
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2022年12月31日,上海城投水务污水公司下属的虹桥污水处理厂污泥脱水干化技改项目-水源热泵系统建成投运。虹桥厂的水源热泵系统设备主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置等部件组成。利用污水厂出水和污泥干化冷却水作为源水,通过热泵机组蒸发器提取热能,同时使用侧的水吸收热能实现升温,如此往
12月29日上午,位于环科园的宜兴城市污水资源概念厂传来喜讯,首批由污水协同处理后培育而成的有机营养土下线。这不仅标志着全国首座承担示范效应的污水处理厂已成功实现全产业链运营,更意味着该厂将以治水为切入点,助力长江经济带绿色高水平质量的发展。宜兴是久负盛名的“环保之乡”,宜兴产的水处理装备
10月28日,2022环保产业国际化创新峰会在宜兴环科园举行。在峰会核心环节,宜兴市委书记封晓春、中国工程院院士曲久辉、长江生态环境工程研究中心副主任陈磊、中持水务股份有限公司董事长张翼飞,共同为“长江经济带生态环境国家工程研究中心技术验证基地”揭牌。该基地立足宜兴城市污水资源概念厂的生
日常生活污水怎么来实现资源化利用?记者带您走进江苏宜兴国内首座城市污水资源概念厂,一起探究面向未来的污水概念厂到底是怎样?概念一污水处理价值化——水质永续在宜兴城市污水资源概念厂,一座别样的“咖啡厅”坐落于厂区中心,“好水不问出处”的标语十分醒目。吧台上放置着一瓶瓶“永续水”,成
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4月22日,中国城镇供水排水协会发布关于征求团体标准《城镇污水资源与能源回收利用作业规程(征求意见稿)》意见的通知,旨在推动污水处理绿色低碳循环发展,提高我国城镇污水资源与能源回收利用的工程技术水平。本规程适用于城镇污水资源与能源回收利用工程的规划、建设和运行管理。中国城镇供水排水协
2021年可谓中国“碳中和”元年。为缓解全球变暖趋势,控制CO2等温室气体排放已成为国际组织、各国政府、乃至全社会的共识。与此同时,中国已经下定决心并正迈着坚定步伐奔向2030年“碳达峰”、2060年“碳中和”之伟大目标。污水处理虽然是国民经济中规模较小的行业,但却属于能源密集型高能耗行业,其碳排放量约占全社会总排放量的1~3%。《巴黎协定》正式生效后,污水处理厂碳减排亦受到相当重视,“碳中和”也将成为污水处理厂运行所追求的终极目标。因此,碳减排将是污水处理行业未来发展的“必由之路”,污水处理行业今后无疑也应该纳入碳交易市场。