污水潜能开发 看看国外怎么做

该“路线图”指出，通过转换污水中的化学能（COD）为电能、热能将使污水处理厂产生超过其自身能耗的能量；利用动物粪便与污泥共消化将提供更多的沼气发电量，相关立法也将随即修订。同时，污水中的热能也是非常重要的潜能。夏季可通过水源热泵提取污水中热量存储于地下水系统中，冬季再利用热泵交换出热量为建筑物提供高质量的热能。荷兰自2011年起实行《可再生能源激励计划(SDE+)》，向利用可再生能源发电企业和其他组织提供赠款（包括水务局在内的非营利组织），以鼓励可再生能源发展。

作为欧盟成员国之一，爱尔兰对污水潜能开发相对滞后。为了改善这一状况，爱尔兰《全国污水污泥管理计划（NWSMP）》给出了利用污泥的政策和指导方针，明确指出污水污泥除了用作肥料和土壤改良剂之外，因其富含能量而可视为一种宝贵资源。该计划要求增大对污泥能量的回收，并从中提取其他有用资源；明确提出污泥厌氧消化产CH4发电可显著降低污水处理厂的能源成本。

瑞士虽不在欧盟成员国之列，但是，其独立的法律体系比欧盟国家更加支持对污水潜能的开发。早在2004年，瑞士联邦能源办公室便发布了《污水热回收处置指南(BFE，2004年)》，提倡污水热能利用。后期又出台了《能源法（2014）》、《能量调节法（2015）》。前者在宏观上构建了能源供应框架，后者从微观角度详细规定、规范了对污水处理厂余热的利用。

美国惯以立法形式对能源比例作出要求，收效显著，例如，《2009年美国清洁能源与安全法》中包括了清洁能源、能源效率、减少全球变暖与污染、向清洁能源经济转型等4个方面的内容。该法规定，从2012年开始，年发电量在100万MW˙h以上的电力供应商每年必须有6%的电力供应来自于可再生能源，直至增加至2020年的20%；同时要求至2020年时，各州电力供应中至少有15%以上电力供应必须来自可再生能源。

在该法的规定下，预计美国到2020年生物质发电量将高达200TWH。在鼓励污水处理厂CHP方面，美国于2009年启动了《复苏与再投资法案》，建立了美国环境保护署（EPA）清洁水状态周转基金(CWSRF)项目。该项目可向初次安装CHP系统的污水处理厂提供为期20年利率为1.625%的低息贷款。CHP融资通常来自国家或地方债券、当地公用事业或第三方业主/运营商或州/联邦的贷款和赠款。

早在2001年4月，澳大利亚就制定了《强制性可再生能源目标》；2009年又对该目标进行了修订，确定到2020年可再生能源电力生产要占到其总电力供应的20%。近年来，澳大利亚政府还多次修订了《可再生能源（电力）法》和《可再生能源（电力）（收费）法》。《2010年可再生能源（电力）法》则要求通过签发可再生能源证书，并要求电力特定购买者提交法定数量证书，以获取年度电力来促进可再生能源的发展。

2.2技术扶持

虽然污水中含有大量化学能（COD）、热能（余温），但由于技术转化效率、操作管理水平有限，使得能源化利用效果在实践中显得差强人意，这从另一角度也挫伤了污水处理企业开发潜能的积极性。因此，发达国家普遍高度重视可再生能源的研发，并为此制定了许多技术扶持政策，这对我国具有很好的借鉴意义。

2.2.1研发政策

德国是最早鼓励新能源研发与示范的国家，多项可再生能源技术专利数量上居世界第一，其中包括含污水潜能开发在内的生物质能技术、风力发电技术等。

英国政府为履行可再生能源义务责令成立了“国家能源研究中心”，以汇集各方精英协调研发活动，并实行数据共享。同时，英国正在筹备“可持续能源政策办公室”，负责监督和评价现行政策，并顺应形势进行战略修订。

倡导“能源独立”的美国对生物质能科研投资力度非常之大。截至2007年，对包括污泥厌氧消化产CH4发电在内的生物质能利用的研发投入已经超过10亿美元。并于2011年3月31日发布了《未来能源安全蓝图》，提出了确保美国未来能源供应和能源安全的三大战略：1）注重在清洁能源领域开展全球合作；2）推广节能减排，提高能源利用效率；3）激发创新精神，加快发展清洁能源。该内容的颁布有效推动污水潜能研发和投资进程。

日本是亚洲较早开发污水潜能的国家。早在1997年—2008年期间，日本建有污泥厌氧消化设施的污水处理厂已达310座，占其污水处理厂总数的16%。为了进一步促进污水潜能开发，日本国土交通省在2005年推出了由其主导、为期3年的“下水道污泥资源化技术和先端技术引导(LOTUS)”项目。LOTUS包括“下水污泥生物质燃料化”、“下水污泥和生物质同时处理回收能源”、“促进消化污泥减量和沼气发电”等，极大地推动了污水潜能开发的工程应用。

2.2.2产业化政策

传统厌氧消化产CH4的单一利用模式会限制污水潜能进一步开发。为此，瑞典、瑞士等国家开发了沼气提纯、净化后用作车用燃料和民用天然气等利用新途径，实现了能量开发产业化和商品化应用。

自1996年起，瑞典开始提纯沼气作为汽车燃料使用，并制定了相关标准，已成功地将沼气用作汽车、火车燃料，也形成了良好的运作模式。此外，将污水热能直接用作供热或制冷应用也比较普遍。瑞典是利用污水源热泵供应城市供热取暖最早的国家。1981年6月世界上第一座污水源热泵系统便在斯德哥尔摩Sala镇投入运行，装机容量为3.3MW。瑞典首都斯德哥尔摩楼宇建筑物供热方式中约有40%釆用热泵系统，其中约10%利用的是污水处理厂二级出水转换的热量。从处理后污水中交换的能量十分可观：一个处理能力为1×104m3/d的污水处理厂，冬季从污水中提取7℃温差的热量，可满足8.37×104m2建筑物供暖需要；夏季向污水中释放12℃温差的能量，可为6.5×104m2的建筑物供冷。

瑞士效仿瑞典模式，近年来在生物天然气车用方面突飞猛进。利用剩余污泥加入其它有机废弃物共消化生产沼气，不仅解决了污泥、固体废弃物二次污染问题，又可取得相当可观的CO2减排效果。以首都伯尔尼市（30万居民）为例，2010年已有1.5万多辆汽车（主要为大型公交车）使用生物天然气，其中一部分则来自该市污水处理厂生产、提纯的沼气。

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