污水处理尾水排放水力发电先驱—美国圣迭戈市政

副标题：兼谈城市治水的能源绿色化自给的大趋势

美国加利福利亚州的名城San Diego（圣迭戈），虽临太平洋西海岸，但仍靠水缺水。值得点赞的是：市政水务部门不断探索，求解污水处理厂如何实现绿色能源自给的难题，在先期已经投运的厂内生物质+污泥沼气发电的基础上，又将目标锁定到从尾水出口开发水电的新项目，荣幸成为了世界上第一个从下水道获得水电的城市！

该市的Point Loma污水处理厂，服务于当地2百万市民，污水处理能力为每天91万吨，尾水出口与海平面落差27米。据此可逐步演算出：

尾水流量 = 910,000/24/3600 = 10.5 m^3/s，这滔滔小洪水相当于50多米宽的小河流量啊！

若不考虑水阻损耗以及发电效率，理论潜在水电容量 = 10000*流量*水头 = 2.7MW

该厂实际装机容量1.35MW，也即每小时生产电能1350度。设计草图如下：

 

别小看你倒一盆洗澡水、我冲一次马桶、他泼一锅洗碗水等等小事，人口基数的量大积分效应是极其显著的，就看你善不善于利用其积分功效。人们不是常说全国人民各吐一口唾沫，攒到一池可以淹死坏人吗？就是这个道理的通俗比喻。

前不久，我写过一篇博文谈论城市下水道排水发电，引来读者吐嘈，说啥的都有：中国国情肯定行不通；发电效益还不够维护费的；水量太小；不利于雨水排放；市领导只对面子工程有兴趣；等等。

瞧瞧，人家美国鬼子不是雄赳赳迈出了下水道发电的第一步？

下水道绿色能源真的大有文章可做！

这不？该市污水厂早上线了生物质发电，流程图如下：

还上马了光伏发电项目：

中华民族素有敢为天下先的精神和勇气，我们的市政建设应奋起直追，解决了城市下水道这个良心工程，就可以给市民带来安全感、幸福感和自豪感！

北京市政的高瞻远瞩值得称道。1993年瑞典普拉克公司赢得了高碑店污水处理厂合同，这是世界上最大的众多污水处理厂之一。高碑店二期500,000吨/日污水处理厂污泥中温消化沼气项目，于1999年9月正式运行。我认为，北京水务仍然有其他形式的绿色能源有待开发。

 

市政水务部门，由于业务的特殊性，从来都是耗能大户，供电局对此“电老虎”头痛不已。每吨污水处理成本，依尾水质量控制标准而异，高标准对应高成本，其中能耗占较大比例。国外标准较严，处理成本约等于￥10/吨，中国可能远低于此价。

理论上，水务实现能源自给自足是可能的，关键要多管齐下抠能量，最好的结果或许有多余能量可供销售；实践上，极少数地方已率先实现自给目标。

聪明城市，或称智能城市的建设，是个社会化的大系统工程。有共生互旺关系的企业，应该比邻而建。拍板这些工程，需要高级决策者或其智囊，具有全局一盘棋的大智慧和超前意识。例如发电厂（煤电或核电或其它热电）和污水处理厂搭档就很好，一个耗水一个耗电，处理后的尾水或中水，可用来冷却热电汽轮机，发电用过的低品位乏蒸气，可以拿过来干燥污泥等。

 

参考信源：

1、WatewaterEnergy Efficiency Program https://www.sandiego.gov/mwwd/environment/energy

2、  城市良心—下水道不仅抗洪减灾，也是绿色能源！http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1069259.html

 

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自魏焱明科学网博客。
链接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1071484.html