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>>>>能源管理措施
厌氧消化工艺的能耗主要用于维持厌氧反应温度,以及维持污泥泵、搅拌设备和沼气压缩机等设备运转。鱼梁洲项目中,污泥和餐厨垃圾的混合进料在热水解环节需加热至170℃,而在进入厌氧消化环节前需要通过冷却器将改性污泥降温至40℃。目前,鱼梁洲项目电耗约为6000千瓦时/日(折算成单位电耗为20~22千瓦时/吨污泥,按含水率80%计)。
为了提高污泥处置的能效,鱼梁洲项目采取了一系列能源管理措施,包括:利用厌氧消化产生的沼气提供热能,维持热水解和厌氧消化过程所需温度,除了系统启动以外,系统在运行过程中的热能完全靠污泥自身反应产生的沼气提供,不需外加能源;热水解后的污泥需要从170℃冷却至40℃之后再进入厌氧消化过程,利用冷却过程释放的多余能量进行沼渣干化,解决了沼渣干化过程所需的70%~80%热能(沼渣化所需的其余热能利用太阳能提供),进一步实现了热能的再利用。
>>>>其他资源化效益评价
鱼梁洲项目将厌氧消化后的污泥制成生物炭土,用于培植观赏性或市政绿化树种,为污泥的最终无害化、稳定化处理开辟了新思路。2013年,鱼梁洲项目采用容器苗模式在厂区种植了1500株香樟、紫薇、樱花、桂花等苗木,长势良好。项目每天产生生物炭土55~60吨,则每年可以产生生物炭土21600吨(按每天60吨生物炭土,每年360天计),需要种植21.6万株树苗进行消纳(按照每株苗木消纳100公斤生物炭土计算)。
采用生命周期分析方法可以对“移动森林”的固碳能力进行动态估算。假设鱼梁洲项目种植苗木2年后定植开始形成显著固碳效应,一棵树平均每年吸收18.3公斤二氧化碳计算,则在该项目21年的运行周期中所配置的树木固碳能力可以达到75万吨。
值得注意的是,目前国家禁止将污泥直接用于耕地,且缺乏污泥产品土地利用的强制性标准,鱼梁洲项目采用生物炭土及容器苗模式种植,实现了对污泥的消纳,同时也在一定程度上避免了污泥的直接还田,而同时也为项目的稳定运行创造了持续现金流,是中国特殊背景下的一个创新举措。
本文节选自世界资源研究所(WRI)的工作论文《污泥资源化的环境-能源-经济效益评估:以湖北省襄阳市鱼梁洲污泥甲烷捕获实践为例》,作者:钟丽锦、付晓天。
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