第六屆中國(無錫)國際新能源大會(huì)暨展覽會(huì)于2014年11月6至9日在江蘇無錫隆重舉行,本屆展會(huì)以“新能源、新城鎮(zhèn)、新生活”為主題。住建部市政給水和排水標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、江南大學(xué)教授李激就“太陽能光伏在污水處理市場(chǎng)的應(yīng)用”進(jìn)行介紹。以下是文字實(shí)錄:
李激:很高興今天受大會(huì)的邀請(qǐng)參加這個(gè)會(huì)議,對(duì)于我來說,我這一塊來講新能源是屬于班門弄斧的,原來定的是太陽能光伏在污水處理市場(chǎng)的應(yīng)用,我改成了太陽能。我肯定首先先講我擅長的我們污水處理的發(fā)展概況,由于時(shí)間關(guān)系簡單講一下太陽能在污水處理市場(chǎng)的應(yīng)用和前景。
我們首先先來看兩個(gè)概念,第一個(gè)污水,包括各位家里面的包括這個(gè)賓館的包括一些工業(yè)廢水是怎么到這個(gè)污水處理廠去的,有兩種形式,一種是集中的管線,另外一種就是在一些鄉(xiāng)下或者是農(nóng)村偏遠(yuǎn)的地區(qū)是建立一個(gè)小型的處理站,一般來說我們城市污水處理的兩種收集方式,無水處理是怎么做的呢?通過管網(wǎng)進(jìn)來的系統(tǒng),通過水溫提升然后攔截漂浮物,然后進(jìn)非常重要的是用活性污泥,帶有一些微生物在里面,把我們認(rèn)為的污染物有機(jī)物氮磷作為有機(jī)物的養(yǎng)分,然后通過爆氣(音)生長完了以后就沉淀,干凈的水就通過消毒以后就排放到河流里面,污泥就在污泥處理設(shè)施當(dāng)中處理成泥餅,這個(gè)是我們的污水收集系統(tǒng)和污水處理的過程。
順便回顧一下百年活性污泥法,這個(gè)之前我們看到德國的倫敦這張照片是1919年的時(shí)候拍的,他的污水就直接在廣場(chǎng)上面排放了,后來又了活性污泥以后就建了處理廠,到了1925年的時(shí)候才開始用了活性污泥處理,我們最早是上海本市的1923年建了,這個(gè)廠為我們服務(wù)了70年。美國醉?xiàng)椀奈鬯幚韽S是密爾沃基,到現(xiàn)在還在,但是在05年也已經(jīng)建了新的污水廠,世界上最大的污水處理廠是芝加哥的,有90多年的歷史,大家說這個(gè)概念是什么概念?
我們現(xiàn)在無錫不算江陰,我們有20個(gè)處理廠,是110萬噸。我們中國最大的是上海白龍港的,處理上海的三分之一,我們的污水處理要用到的一個(gè)東西比較重要,一個(gè)是電,一個(gè)是熱,我們看到的蛋形的消化器是需要熱的,我們污泥進(jìn)行消化需要給它升溫到35度,這里就需要大量的熱。
接下來再看一下我國的水環(huán)境是怎么樣的,這個(gè)大家都很清楚,這個(gè)不用我多說,我們的河流松花江長江黃河和海河都污染的觸目驚心。我們的湖泊水庫,4類,5類,6類的也占40%左右,特別是我們的三湖,太湖巢湖滇池,也是觸目驚心的海藻爆發(fā)的情況,肯定是要提高他的能力和標(biāo)準(zhǔn),而且在十二五期間,13年是3500多坐,到15年我們要建500多坐,污水廠數(shù)量多,但是處理的能力增加的不多,已經(jīng)到1.5億立方,我們有大量的小型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠需要建。
順便講一下無錫的情況,21坐廠,大的有30萬噸的,小的有1萬噸,這些曾經(jīng)多次提到用太陽能,但是目前為止還沒有用,我們看污水處理需要耗能嗎?我們的污水處理2011年用掉了117億千瓦時(shí)的電,占整個(gè)消費(fèi)用電的比例占2%點(diǎn)幾,美國污水處理率比我們高一點(diǎn),占3%,我們看看這個(gè)是城鎮(zhèn)的,我們的鄉(xiāng)村有這么多的人口,6.7億,他的污水處理能耗也是非常大的,占整個(gè)能耗的1.5%,比城市低一點(diǎn)。我們有這么大的污水處理廠,再加上這個(gè)污水處理的標(biāo)準(zhǔn),這里面有了很大的技術(shù)飛躍,但是未來得污水處理廠,我們新能源,我們看未來,未來得水處理廠是概念廠,概念廠要做什么?要做資源回收,因?yàn)槲鬯锩嬗写罅康奶嫉,還有能源利用,我們的再生水或者是純凈水和新水都是可以用作各種各樣的用途,另外在這個(gè)過程當(dāng)中我們需要消耗大量的能源,這個(gè)能源我們希望是熱能太陽能風(fēng)能在不同的地區(qū)可以共同的作用。
我們看看各個(gè)國家都有對(duì)新的污水處理廠提出的要求,比利時(shí)面向未來的污水處理廠這個(gè)是流程,這個(gè)里面是污泥,污泥產(chǎn)熱能產(chǎn)電,這個(gè)污水弄干凈以后,能回到自然水做農(nóng)業(yè)澆灌或者是作為單純的飲用水,在技術(shù)上是沒有問題的,那么他的這個(gè)氮磷拿出來可以做肥料。
再看一下美國的概念,他的污水加上地溝油什么的,加上一些垃圾還有廢棄的有機(jī)物在污水處理和能源工廠里面,我們最后得到的是再生的電,我們需要得到的是生物柴油,還有有機(jī)的肥料,還有飲用水。剛剛講到污水,我們談污泥,其實(shí)中國污水處理已經(jīng)到了很發(fā)達(dá)的程度,但是污泥處理剛剛起步,更多的可以關(guān)注一下污泥市場(chǎng),到干泥也需要耗費(fèi)這么多能量,所以說污泥是基本上沒有我們想象中得那么高的能耗,我們看看污泥的量,我們現(xiàn)在大量的是填埋,60%是填埋,但是國家已經(jīng)出臺(tái)政策基本上不主張?zhí)盥,我們江南發(fā)達(dá)地區(qū)是不準(zhǔn)填埋的,這些污泥怎么辦?一個(gè)是消化以后產(chǎn)沼氣,還有和水泥一起干化,所有的處置都需要用到一個(gè)熱源,在十二五里面提出的無害化處置的方案里面,除了回收污泥當(dāng)中就是選擇太陽能清潔能源進(jìn)行污泥的干化和處置。
下面簡單匯報(bào)一下目前已經(jīng)有的應(yīng)用狀況,首先看太陽能在污水處理市長的應(yīng)用領(lǐng)域,光伏是兩個(gè)用途,一個(gè)是大型的污水處理廠的生物池,分散型農(nóng)村污水生物處置光伏發(fā)電,這種他的電,農(nóng)村一般的建造都是政府投資的,但是他的運(yùn)行是需要農(nóng)村自己承擔(dān),這個(gè)時(shí)候大家覺得很累,所以需要運(yùn)行成本越低越好,所以這個(gè)也是我們用的非常多的,光熱是大型的消化器是需要加熱的,還有污泥干化,需要消耗大量的熱能。
大型的污水處理廠生物池蓋板光伏發(fā)電,占地面積的優(yōu)勢(shì),降低運(yùn)行能耗需求,還有可結(jié)合污水廠除臭功能同步進(jìn)行,太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高,成本會(huì)降低,還有產(chǎn)業(yè)政策經(jīng)濟(jì)政策也會(huì)促動(dòng)。
我們看德國曼海姆的污水處理廠,消毒的那一塊面積只有我們整個(gè)20分之一左右,天津營城的污水處理廠是在這個(gè)上面建了太陽能的發(fā)電設(shè)備是1100千瓦,產(chǎn)的電可以占污水處理廠用電的20%,這個(gè)是池子上面太陽能的蓋板,說到這兩個(gè)項(xiàng)目,我剛剛說了無錫21座,我們希望在幾個(gè)大廠建,一算成本,如果沒有政策的支持,我們現(xiàn)在全國用電的一噸水里面用電大概是0.3度電左右,但是我們的電費(fèi)大概是4毛錢到8毛錢一度,如果沒有一定的支持我們是用不起的,真正的運(yùn)行費(fèi)用在農(nóng)村就很難維持了,首先農(nóng)村全部自來水普及沒有那么多,我們需要一個(gè)成本非常低的,那用太陽能供電,一次性投資是政府來,這個(gè)基本上沒有運(yùn)行的電費(fèi)他們會(huì)很積極。
這個(gè)維護(hù)是不是專業(yè)公司維護(hù)?水處理公司跟新能源公司是不是可以結(jié)合?第二個(gè)投資建設(shè)的成本降低,智能化管理平臺(tái)形成,并網(wǎng)模式的搭建,這些都是污水處理廠面臨的問題。
污泥處置也有很多的案例,首先看一下優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)就不說了,能耗小,又支持利用新能源,然后溫度,粉塵還有全密封都是非常有利的。
缺點(diǎn)第一個(gè)集熱的效率比我們?cè)瓉眍A(yù)期低的多,可能產(chǎn)品在應(yīng)用的時(shí)候它的一些沒有像想象的原來計(jì)算得那么好,
第二個(gè)是不連續(xù)不穩(wěn)定這個(gè)是很正常的。用太陽能干化污泥一起做項(xiàng)目的,大家都看到?jīng)]有一個(gè)單純用太陽能做的,這個(gè)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的熱能,簡單看一下我們?cè)趹?yīng)用的前景方向,其實(shí)太陽能我這邊是原來搞水處理的,現(xiàn)在在大學(xué)是做環(huán)境工程,我們?cè)谔柲芄獯呋a(chǎn)氫方面做的比較多,這個(gè)對(duì)污水處理技術(shù)是非常大的推動(dòng),現(xiàn)在大型的污水公司,我所知道的3-5家大的公司都在做這一塊,因?yàn)榭梢陨暾?qǐng)到很多的補(bǔ)助和資金,特別是我剛剛講的天津的項(xiàng)目,因?yàn)槊總(gè)城市都是做生態(tài)城,這些太陽能的利用率是到一定的數(shù)量的,這樣整個(gè)的戰(zhàn)績都非常重視,也是非常有利用前景的。
如何因地制宜對(duì)污水處理廠進(jìn)行節(jié)能降耗將是未來污水廠的重點(diǎn)發(fā)展之一,也是需要和一些能源公司方面的合作。