美国Sheboygan厂的环保工程实现污水处理碳中和

在前几期碳中和案例回溯专栏中,我们剖析了芬兰污水处理厂的成功经验,总结了荷兰NEWs概念与措施,分析了德国污水处理厂能源中和与碳中和的成功案例,以及奥地利污水处理厂能源中和之策略。这些欧洲水厂进水有机质浓度远高于国内水平。那么基于国内低进水有机质浓度的窘状,是否存在相关水厂可以借鉴学习的案例?本期介绍美国Sheboygan污水处理厂,它面临同样的挑战,但却通过“开源”与“节流”并举,实现了产电量与耗电量比值达90%~115%,产热量与耗热量比值达85%~90%,已逼近能源中和运行目标。本期将在介绍该工艺流程基础上,重点剖析该厂在能源开源与节流方面的措施,并总结其逼近能源中和运行之成功经验。

01、工艺概况与处理效果

Sheboygan污水处理厂始建于1982年,为响应美国环境保护局(EPA)的至2030年所有污水处理厂均要实现碳中和运行目标,该厂早已加入“威斯康辛聚焦能源(Wisconsin Focus on Energy, FOE)”项目,确立了“零消耗”的运行目标。

采用传统活性污泥法工艺,并结合生物营养物去除(BNR)单元形成了一套以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥水解酸化、浓缩一体创新工艺。

初始设计流量规模为7×104m3/d服务人口为86 500人,2012年及2013年平均进出 水质量见表1。

02、能源中的措施

通过设备优化升级如更新机械设备、高效控制系统等,以减少能耗;以及投加食品废物进行厌氧共消化,使生物气产生增加,从而提高能量回收效率,即使如此,该种外源有机物也不能计入自身能效,因此距离碳中和仍有一段差距。

03、总结

她波因干净技术公司利用厌氧共消化产生CH4,这些气体被用作发电,而余热用于供暖或其他工业应用。虽然这种方法能够降低对外部燃料的依赖,但它不直接减少二氧化碳排放,因此不被认为是真正的温室气体减排措施。在未来,对于那些已经实施此类技术但仍未达到完全温室气体减排目的的地方,可以考虑进一步采取行动,如改善输送系统以降低运输成本,或投资太阳能板来生产更多清洁可再生电力。这些建议旨在帮助地方政府更好地管理资源,同时实现长期经济增长。此外,还需要继续研究如何有效整合各种清洁技术,以便最大限度地减少全球温室气体排放。