美国Sheboygan厂的碳中和污水处理技术如何应用于农村卫生间的清洁解决方案

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。那么基于国内水厂面临的挑战,我们是否能找到相关案例进行学习?本期我们将介绍美国Sheboygan污水处理厂,它以低进水有机质浓度为特点,并通过“开源”与“节流”并举实现了碳中和目标。本篇文章将详细介绍该工艺流程以及其在能源开源与节流方面取得的成果。

01、工艺概况与处理效果

Sheboygan污水处理厂始建于1982年,位于美国威斯康辛州,为响应美国所有污水处理厂至2030年均要实现碳中和运行的目标,该厂早已加入“威斯康辛聚焦能源(Wisconsin Focus on Energy, FOE)”项目,确立了“能源零消耗”的运行目标。

该工艺采用传统活性污泥法,同时增加生物营养物去除(BNR)单元,以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥water解-酸化、污泥浓缩于一体形成了一套创新工艺。

02、能源开源措施

Sheboygan 污 水 处 理 厂 能 务 中 和 的 关 键 在 于 其 能 源 上 的 “ 节 流 ” 与 “ 开 源 ” 措 施。

设备优化升级是其中之一,如对提升泵、高效鼓风机等机械设备更新,以及安装气流控制阀等,是提高能效的一大步。

热电联产+厌氧共消化也是该技术中的关键措施。在投加食品废物后,该设施产生大量CH4,可以通过热电联产技术转换为电力或热量用于维持环境温度。

03、总结

Sheboygan 污 水 处 理 厂 仅 依 靠 自 己 节 能 降 耗 和 剩 状 污 泥 共 消 化 很 难 达 到 能 源 中 和,而必须引入外部高浓度有机废物才能勉强达到这一目标。这表明,对于具有类似条件的小型城市或乡村地区来说,要想实现真正意义上的碳中和,其解决方案可能需要更加灵活多变,比如充分利用出流量中的余温热能进行再利用。