近年來,我國水污染日趨嚴重,各地陸續(xù)興建了一批城市污水處理廠。隨著污水處理廠的投用,污水處理后產(chǎn)生的大量剩余污泥成為城市廢棄物綜合處理利用的突出問題。如何有效、經(jīng)濟地處理剩余污泥,實現(xiàn)污泥資源化、能源化,已成為我國城市管理者亟待解決的問題。
近年來,烏魯木齊市經(jīng)濟高速發(fā)展,快速的城市化和工業(yè)化對城市污水處理能力形成了巨大挑戰(zhàn)。對于烏魯木齊市高新區(qū)沙依巴克區(qū)和天山區(qū)的諸多企業(yè)來說,其依托的1995年落成的烏魯木齊河東污水處理廠,設計日處理能力只有20萬立方米,已不能滿足它們發(fā)展的需要。
此外,污水凈化后又產(chǎn)生了成百上千噸剩余污泥,這些污泥長期暴露在空氣中會發(fā)黑、發(fā)臭且滋生蚊蟲,造成二次環(huán)境污染。如果進行簡單填埋和堆放,將嚴重影響填埋地的生態(tài)環(huán)境和使用壽命;如采用干化后焚燒等方式處理,一則費用高昂,二則耗能大,而且在處理過程中也極有可能對環(huán)境造成二次污染。
為解決這些難題、提高城市污水處理廠運作效率、減少污泥積存,烏魯木齊城市建設投資有限公司與威立雅水務有限公司以中外合資形式成立了河東污水處理廠。合資公司成立于2005年,合同內(nèi)容包括為期23年的一期工程運營和維護以及二期工程建設、運行和移交(BOT),兩期工程于2010年1月全面建成投產(chǎn)后,河東污水處理廠設計污水日處理量提高為40萬立方米,能夠為周邊150萬居民提供服務。
合資公司成立之前,河東污水處理廠的污泥消化池處于閑置狀態(tài),合資公司成立后,河東污水處理廠設計安裝了沼氣儲柜、鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置并架設了廠區(qū)電網(wǎng),將熱污泥處理過程中產(chǎn)生的沼氣存儲在沼氣儲柜中,并在必要時轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,用作廠區(qū)生產(chǎn)及運行之用。在冬季,為減少供熱系統(tǒng)對天然氣的消耗,沼氣優(yōu)先提供給鍋爐加熱,保證廠區(qū)設備生產(chǎn),多余的沼氣將分別配給沼氣鼓風機和發(fā)電機;在夏季,沼氣優(yōu)先分配給發(fā)電機和鼓風機,為設備供熱僅限于生產(chǎn)運行部分。
目前,河東污水處理廠6個消化池總消化量45300立方米,總污泥處理能力2700立方米/日,沼氣生產(chǎn)量29000立方米/日,每月發(fā)電量為80萬度。回收電力使用沼氣鼓風機每月可節(jié)省用電高達45萬千瓦時,大約相當于3000個家庭所需電力量。與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比,每使用1平方米沼氣可節(jié)省0.8公斤煤,按照這樣換算,污泥為鍋爐提供的能量,相當于減少了污水廠70%的碳排放量。熱電聯(lián)產(chǎn)的日處理能力為1200千瓦時,覆蓋每天電力需求的50%,每發(fā)電1千瓦至少降低100克碳排放量。
烏魯木齊市與威立雅公司合作將河東污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥用于沼氣發(fā)電,既解決了剩余污泥二次污染的問題,又實現(xiàn)了廢棄物的資源化、減量化,還減少了污水處理廠本身的能源消耗和碳排放量,也為剩余污泥的處理處置提出了一條新路徑,對行業(yè)具有一定的借鑒意見。