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摘要
探索切实可行的资源与能源回收方案、实现污水处理的碳中和运行,是污水处理领域的重要发展方向。北欧国家一些污水处理厂已凭借污泥厌氧消化产甲烷(CH4)并热电联产(CHP)、以及余温热能利用等技术实现了能源的回收利用。以芬兰Kakolanm?ki污水处理厂为例,结合该厂的污水处理工艺流程分析其能源回收方式,并运用碳足迹模型核算了其污水处理工艺与能源回收环节的碳减排量,以确定其整个运行中的碳足迹。分析结果表明,该厂污水处理工艺不仅可以满足严格的出水水质排放标准,还可通过回收出水余温热能等方式实现能源中和与碳中和运行,并向社会供热。其中,该厂的总回收能量(电能+热能)大于其自身能耗的6.4倍。出水余温热能回收潜力最大,约占全部可回收能量的90%;厌氧消化并热电联产所回收的化学能不足10%。回收能源不仅使该厂实现碳中和(碳中和率333%)运行,而且剩余碳汇(以CO2当量计)达24 931 t·a-1。该厂的实践表明,污水处理实现碳中和运行的关键在于重视出水中大量的余温热能回收。芬兰Kakolanm?ki污水处理厂的案例可为国内污水处理厂探索高效能源利用、并实现碳中和运行提供参考。
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