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观点:如何在 “污泥”污染减排时为城市提供能源?

中国最近在污水处理行业找到了一个既可以减少能源需求也可以减少温室气体排放的重要机会。污水处理厂中生物质能技术的利用可以帮助减少排放,同时也可以改善水质。

中国目前有四大城市(北京,长沙,成都与合肥)开始建设或计划建设“污泥能源化”设施,成都已将五个污泥能源化项目纳入其十三五规划中。如果这些新建项目都建成投入运行,每年将实现70万吨二氧化碳当量的减排,相当于美国道路上所有汽车每天排放的三分之一。

2015年,中国的城镇污水处理厂共产生了超过3000万吨的污泥,如果这些污泥中有10%通过污泥能源化处理技术进行处置,则每年可减少3.8亿吨二氧化碳当量的排放,大致相当于乌克兰2012年的排放量。

目前中国已经开始投资该领域。这个将水、城市和能源关联在一起的世界级科技创新及其环境可持续性和稳健的经济可行性已引起了广泛关注。

如何实现污泥能源化

生物质能源工厂可以将污水处理过程中所产生的有机副产物,即“污泥”转化成电能。通过加热水解,然后对污泥进行厌氧消化,可以产生甲烷,随后通过燃烧甲烷可以产生电能用于污水或污泥处理,多余的甲烷则可用于发电或提纯为压缩天然气(CNG)做为替代动力用于汽车。余下的固体物质经过消毒后可以用作肥料,这种“污泥能源化”处理后的副产品——也称为“生物炭”——可用于种植景观性树木,用于城市街道绿化或垃圾填埋场封场的盆栽树木,以降低温度、改善空气质量。

世界资源研究所的一项最新研究分析了中国襄阳污泥转化为能源的潜力。通过分析计算襄阳污泥处置项目中的氮磷回收、能源消耗、温室气体排放、沼气回收、以及处置成本,我们发现污泥能源化处理可以产生积极的环境影响,不仅可以减少固体废弃物的产生、减少温室气体排放和水污染,同时还更经济省钱。通过销售生物炭、树木、甚至额外的电量,都可以创造新收入。

城市管理者应该重新认识污泥,它是一种资源,而不是废物,并将污泥纳入低碳发展计划中。这一点意义重大,因为中国的污水处理厂每年生产3000多万吨污泥,如不妥善加以处理和利用,会产生严重的二次污染。对污泥中的生物质能源进行利用,不仅可以减少其对土地的污染或者填埋场的不良影响,从而减少对河流和地下水的污染,而且可以减少减少温室气体排放和其他环境影响。

在中国日益普及

“污泥转化为能源”这一理念开始在中国萌生。世界资源研究所的研究分析给中国住房和城乡建设部对推广“污泥转化为能源”的理念提供了科学信心。2015年至2016年年初,住建部多次在重大活动中向中美的污水和污泥管理机构、私营企业和国际双边组织大力推介“污泥转化为能源”的理念和效益。去年五月,世界资源研究所在华盛顿特区组织了来自北京和中国其他城市的政府代表访问Blue Plain污水处理厂。该污水处理厂是北美第一个使用挪威先进的污泥生物能源化技术的污水处理厂,该系统精巧便捷,适用于面积相对局促的城市污水处理厂。

基于各种努力,中国目前有四大城市(北京,长沙,成都与合肥)开始建设或计划建设“污泥能源化”设施,成都已将五个污泥能源化项目纳入其十三五规划中。

根据世界资源研究所的估计,如果这些新建项目都建成投入运行,每年将实现70万吨二氧化碳当量的减排,相当于美国道路上所有汽车每天排放的三分之一。由于目前具有污泥能源化系统的污水处理厂数量有限,因此改善空间巨大。2015年,中国的城镇污水处理厂共产生了超过3000万吨的污泥,如果这些污泥中有10%通过污泥能源化处理技术进行处置,则每年可减少3.8亿吨二氧化碳当量的排放,大致相当于乌克兰2012年的排放量

此外,预计这些污泥能源化项目不仅可以提供处理系统本身所需的能源,每年还可以生产压缩天然气近4000万立方米,如果用于城市出租车和公交车的话,足以装满200万辆出租车的气罐。

这些先行先试的城市的远见和投资值得褒赞,但是我们也看到更多的城市还远远落后。世界资源研究所目前正在与世界银行和美国环境保护署合作,促进“污泥能源化”在世界其他地方的推广。将污泥转变成生物质能源可以使所有的参与方获益,为数以百计的城市带来机会。

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