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《污水處理“碳中和”運行能耗赤字來源及潛能測算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第30卷第20期中國給水排水Vo1.30No.202014年10月CHINAWATER&WASTEWATER0ct.2014污水處理“碳中和”運行能耗赤字來源及潛能測算郝曉地,黃鑫,劉高杰,胡沅勝(北京建筑大學北京應對氣候變化研究與人才培養(yǎng)基地,北京100044)摘要:“碳中和”運行是污水處理技術今后發(fā)展的必然。剩余污泥固然可以作為污水處理運行能耗自給自足的重要來源,但是剩余污泥的多寡又取決于進水中有機物的含量。在有機物濃度普遍偏低的我國市政污水處理廠,單靠剩余污泥轉化能源顯然難以滿足全部運行能耗。本研究測算表明,利用污水
2、處理廠出水作為水源熱泵制冷、制熱,或通過在主要處理單元上設置光伏發(fā)電組件可以產(chǎn)生非??捎^的熱量或電能。水源熱泵只需使用不到15%的處理水量便可以滿足至少50%以上的運行能耗,完全可以彌補因剩余污泥轉化能源不足而形成的能源赤字。相形之下,光伏發(fā)電可獲得的能量則顯得有些“微不足道”,僅能滿足約10%的運行能耗。這表明,我國市政污水處理廠通過剩余污泥轉化能源和污水源熱泵方式一般就可以滿足“碳中和”的運行目標。關鍵詞:污水處理運行;碳中和;水源熱泵;光伏發(fā)電;能量平衡;碳減排中圖分類號:TU992文獻標識碼:B文章編號:1000—
3、4602(2014)20—0001—06EnergyDeficitsandTheirPotentialReplenishmentsofWastewaterTreatmentOperationtowardsCarbonNeutralHA0Xiao—di,HUANGXin,LIUGao—jie,HUYuan—sheng(BeqingClimateChangeResearchandEducationCentre,Beo'ingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beo'ing1
4、00044,China)Abstract:Operationtowardscarbonneutralwillbeadefinitegoalindevelopingwastewatertreat—menttechnologies.Althoughexcesssludgecanbeutilizedasamajorautarkicenergyforwastewatertreat—mentplants(wwTPs),theamountofenergycontainedinsludgeisdecidedbythecontentofo
5、rganics(COD)ininfluentstoWWTPs.InmostofChinesemunicipalWWTPscharacterizedbylowCODinflu-ents.itisobviouslyimpossibletooperateWWTPsonthebasisofenergyconvertedfromsludge.Thecal—culationresultsshowedthatconsiderableenergycouldberecoveredeitherbyapplyingtheefluenttowa-
6、tersourceheatpump(WSHP)orbyinstallingphotovohaiccomponents(PVC)onmaintreatmentunits.Applying15%oftheefluentfromastudiedWWTP.a(chǎn)tleast50%oftheenergyconsumptionfromthisplantcouldberecoveredbyWSHP,whichiscompletelypossibletooffsettheenergydeficitduetoinsubfieientenergy
7、convenedfromexcesssludge.Comparably,theenergyrecoveredbyPVCisinsignificantandjustaccountsfor10%oftheenergyconsumptionoftheplant.ThestudydemonstratedthatChineseWWTPscouldachievetheiroperationstowardscarbonneutralincombinationofenergysourcesconverted基金項目:“十二五”國家科技支撐
8、計劃(2012BAJ14B03)郝曉地,等:污水處理“碳中和”運行能耗赤字來源及潛能測算第30卷第20期所空調、厭氧消化池加熱等),也可將之送往附近工冷、制熱提取的溫差均設定為5℃,水源熱泵機組的業(yè)與民用建筑作空調之用。這樣不僅為水廠自身運制冷系數(shù)(F)和制熱系數(shù)(H)分別取4.16和行提供了能量,促進