長久以來,污泥的無害化處置和資源化利用始終為業(yè)界所關注。以上海市“無廢城市”建設為契機,上海復潔環(huán)保科技股份有限公司(以下簡稱復潔環(huán)保)作為國內首家以污泥處理為主營業(yè)務的科創(chuàng)板企業(yè)和國家專精特新“小巨人”企業(yè),勇于創(chuàng)新,持續(xù)攻關,助力污泥變廢為寶。
污水廠搖身變?yōu)橹茪湔?/div>
“城鎮(zhèn)污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”(以下簡稱項目),是面向未來能源格局和“雙碳”目標,在聯合國工業(yè)發(fā)展組織的指導下,由復潔環(huán)保、城投水務等多家企業(yè)聯合立項實施的引領性示范項目。
項目選址在亞洲最大的上海白龍港污水處理廠,依托上海市政污泥處理及資源化利用技術裝備研究與驗證基地,通過利用污水廠光伏發(fā)電的電能電解再生水制氫,以及利用污泥厭氧消化產生的沼氣制氫,后續(xù)銜接安全儲氫技術裝備、氫燃料電池及高效用氫場景(比如固態(tài)儲氫觀光車),在全球范圍內首次實現污水廠“綠氫制備—固態(tài)儲氫—熱電聯供”的全鏈條應用與循環(huán)經濟示范。
據了解,項目分別利用污水處理后的兩大產物——再生水和污泥厭氧沼氣制氫。在電解水制氫方面,利用廠區(qū)內光伏裝置產生的綠電作為能源,每小時可制氫50標方。與此同時,利用污水處理廠的污泥厭氧消化產生的沼氣制氫。白龍港污水廠污泥厭氧消化裝置每天會產生近3萬立方米沼氣,其中約10%被納入這一項目,每小時可制氫100標方。
項目通過金屬固態(tài)儲氫技術裝備,經儲氫單元緩存后的氫氣既可送至裝機規(guī)模30kw的氫燃料電池單元發(fā)電供熱,也可直接為金屬固態(tài)儲氫觀光車加氫。該技術在常溫條件下,實現了氫氣的加注和釋放,能適用于更多應用場景。此外,項目的主產物和副產物都能帶來一定的經濟效益。
據悉,項目于2023年3月27日進入試運行階段,截至5月31日,已累計制備綠氫超過34000nm³(純度為99.9999%),累計發(fā)電超過15700kwh,累計實現熱能回收超過56500mj,累計減少碳排放超過8970kg。
據了解,復潔環(huán)保還在研發(fā)更先進的、儲氫密度能力更強的金屬合金材料,這些材料后續(xù)都會在項目得到應用。此外,在污泥沼氣的各組分中,不僅甲烷是綠色的,二氧化碳也屬于“可再生碳”范疇,不會被納入碳排放統計。復潔環(huán)保正計劃在這一中試項目基礎上,進一步添加甲醇合成裝置,利用沼氣中的可再生二氧化碳及現場制備的綠氫為原料,由此制備的綠色甲醇,其減排的效應將更為顯著。
在第25屆中國環(huán)博會上,復潔環(huán)保攜手鉑陸新能源等合作方,通過氫能中試研究項目電子模型,直觀展示了“城鎮(zhèn)污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”概況,受到了與會各界的高度關注與認可。
全面創(chuàng)新成套設備為污泥“瘦身”
伴隨著經濟社會發(fā)展,工業(yè)企業(yè)和城鄉(xiāng)生活所產生的污泥與日俱增。這些污泥體積龐大、難運輸、易擴散,因此,將污泥實施固液分離,進行減量化處置尤為重要。
復潔環(huán)保通過自主攻克低溫真空脫水干化一體化處理的“卡脖子”技術,創(chuàng)造性地將機械壓濾脫水與真空干化技術合為一體,填補了國內外技術空白,可將污泥含水率由“90%~99%”一次降到30%以下,并具有“綠色低碳、節(jié)能降耗、安全可靠、環(huán)境友好、智慧高效、運營成本低”等特點,能夠實現水泥氣同步治理。
據了解,傳統的污泥處理工藝可將污泥含水率降至60%~70%,如果需要進一步降低污泥含水率,則需要進行“污泥干化”工藝處理。復潔環(huán)保研制的低溫真空脫水干化一體化技術裝備,可將污泥含水率在此基礎上進一步降低至30%以下。針對特殊行業(yè)物料處理的需求,濾餅含水率甚至可降至1%以下。
相比傳統脫水+干化“兩段式”工藝,復潔環(huán)保的低溫真空脫水干化一體化技術裝備進行了全面創(chuàng)新,主要利用環(huán)境壓強減小、水的沸點降低的原理,通過真空加熱,進一步實現泥餅水分低溫汽化,大幅提升污泥“瘦身”成效。
低溫真空脫水干化一體化技術裝備構成系統主要由污泥調質系統、低溫真空脫水干化主機系統、進料系統等多個系統組成,在諸多系統中,有一個部件至關重要——耐高溫干化濾板。耐高溫干化濾板由加熱板和隔膜板組成,這兩塊板間隔放置,對中間的泥餅進行反復的過濾擠壓和加熱干化。由于污泥成分復雜,再加上污泥過濾和真空干化等工藝要求,這對濾板的耐溫性、導熱性、密封性等提出了極高的要求。
據復潔環(huán)保有關負責人介紹,耐高溫干化濾板研發(fā)歷時多年,不斷走向成熟并投入應用,2018年,耐高溫濾板及制備方法獲得國家發(fā)明專利授權。此前一直通過進口定制,但是在實際使用中,他們發(fā)現無論是成本還是壽命,都不是特別理想。好在功夫不負有心人,由復潔環(huán)保首創(chuàng)的耐高溫干化濾板打破國外壟斷,成功實現國產化進口替代,生產成本相比進口產品實現大幅降低,使用壽命顯著提高,進一步穩(wěn)固了復潔環(huán)保在國內固液分離設備領域的龍頭地位。
在行業(yè)政策驅動及綠色低碳循環(huán)發(fā)展的背景下,復潔環(huán)保一方面將繼續(xù)圍繞主營業(yè)務,加速產業(yè)鏈資源整合,在關鍵技術、關鍵材料、高端部件等方面實現戰(zhàn)略布局,另一方面,復潔環(huán)保將積極拓展“碳達峰”“碳中和”相關領域的新技術和新業(yè)務,實現與主營業(yè)務的協同發(fā)展,完成在節(jié)能低碳產業(yè)鏈的全面布局,深入實施減污降碳協同增效,不斷完善“環(huán)境—社會—公司治理(esg)”體系建設,創(chuàng)造更大的社會價值與綜合效益。
作者:楊露
來源:環(huán)境經濟雜志
編輯:喬佳妮
上觀號作者:上海環(huán)境
無廢城市|《環(huán)境經濟》“無廢上海”系列報道⑩:復潔環(huán)保創(chuàng)新技術讓污泥變廢為寶
長久以來,污泥的無害化處置和資源化利用始終為業(yè)界所關注。以上海市“無廢城市”建設為契機,上海復潔環(huán)保科技股份有限公司(以下簡稱復潔環(huán)保)作為國內首家以污泥處理為主營業(yè)務的科創(chuàng)板企業(yè)和國家專精特新“小巨人”企業(yè),勇于創(chuàng)新,持續(xù)攻關,助力污泥變廢為寶。
污水廠搖身變?yōu)橹茪湔?/span>
“城鎮(zhèn)污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”(以下簡稱項目),是面向未來能源格局和“雙碳”目標,在聯合國工業(yè)發(fā)展組織的指導下,由復潔環(huán)保、城投水務等多家企業(yè)聯合立項實施的引領性示范項目。
項目選址在亞洲最大的上海白龍港污水處理廠,依托上海市政污泥處理及資源化利用技術裝備研究與驗證基地,通過利用污水廠光伏發(fā)電的電能電解再生水制氫,以及利用污泥厭氧消化產生的沼氣制氫,后續(xù)銜接安全儲氫技術裝備、氫燃料電池及高效用氫場景(比如固態(tài)儲氫觀光車),在全球范圍內首次實現污水廠“綠氫制備—固態(tài)儲氫—熱電聯供”的全鏈條應用與循環(huán)經濟示范。
據了解,項目分別利用污水處理后的兩大產物——再生水和污泥厭氧沼氣制氫。在電解水制氫方面,利用廠區(qū)內光伏裝置產生的綠電作為能源,每小時可制氫50標方。與此同時,利用污水處理廠的污泥厭氧消化產生的沼氣制氫。白龍港污水廠污泥厭氧消化裝置每天會產生近3萬立方米沼氣,其中約10%被納入這一項目,每小時可制氫100標方。
項目通過金屬固態(tài)儲氫技術裝備,經儲氫單元緩存后的氫氣既可送至裝機規(guī)模30kw的氫燃料電池單元發(fā)電供熱,也可直接為金屬固態(tài)儲氫觀光車加氫。該技術在常溫條件下,實現了氫氣的加注和釋放,能適用于更多應用場景。此外,項目的主產物和副產物都能帶來一定的經濟效益。
據悉,項目于2023年3月27日進入試運行階段,截至5月31日,已累計制備綠氫超過34000nm³(純度為99.9999%),累計發(fā)電超過15700kwh,累計實現熱能回收超過56500mj,累計減少碳排放超過8970kg。
據了解,復潔環(huán)保還在研發(fā)更先進的、儲氫密度能力更強的金屬合金材料,這些材料后續(xù)都會在項目得到應用。此外,在污泥沼氣的各組分中,不僅甲烷是綠色的,二氧化碳也屬于“可再生碳”范疇,不會被納入碳排放統計。復潔環(huán)保正計劃在這一中試項目基礎上,進一步添加甲醇合成裝置,利用沼氣中的可再生二氧化碳及現場制備的綠氫為原料,由此制備的綠色甲醇,其減排的效應將更為顯著。
在第25屆中國環(huán)博會上,復潔環(huán)保攜手鉑陸新能源等合作方,通過氫能中試研究項目電子模型,直觀展示了“城鎮(zhèn)污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”概況,受到了與會各界的高度關注與認可。
全面創(chuàng)新成套設備為污泥“瘦身”
伴隨著經濟社會發(fā)展,工業(yè)企業(yè)和城鄉(xiāng)生活所產生的污泥與日俱增。這些污泥體積龐大、難運輸、易擴散,因此,將污泥實施固液分離,進行減量化處置尤為重要。
復潔環(huán)保通過自主攻克低溫真空脫水干化一體化處理的“卡脖子”技術,創(chuàng)造性地將機械壓濾脫水與真空干化技術合為一體,填補了國內外技術空白,可將污泥含水率由“90%~99%”一次降到30%以下,并具有“綠色低碳、節(jié)能降耗、安全可靠、環(huán)境友好、智慧高效、運營成本低”等特點,能夠實現水泥氣同步治理。
據了解,傳統的污泥處理工藝可將污泥含水率降至60%~70%,如果需要進一步降低污泥含水率,則需要進行“污泥干化”工藝處理。復潔環(huán)保研制的低溫真空脫水干化一體化技術裝備,可將污泥含水率在此基礎上進一步降低至30%以下。針對特殊行業(yè)物料處理的需求,濾餅含水率甚至可降至1%以下。
相比傳統脫水+干化“兩段式”工藝,復潔環(huán)保的低溫真空脫水干化一體化技術裝備進行了全面創(chuàng)新,主要利用環(huán)境壓強減小、水的沸點降低的原理,通過真空加熱,進一步實現泥餅水分低溫汽化,大幅提升污泥“瘦身”成效。
低溫真空脫水干化一體化技術裝備構成系統主要由污泥調質系統、低溫真空脫水干化主機系統、進料系統等多個系統組成,在諸多系統中,有一個部件至關重要——耐高溫干化濾板。耐高溫干化濾板由加熱板和隔膜板組成,這兩塊板間隔放置,對中間的泥餅進行反復的過濾擠壓和加熱干化。由于污泥成分復雜,再加上污泥過濾和真空干化等工藝要求,這對濾板的耐溫性、導熱性、密封性等提出了極高的要求。
據復潔環(huán)保有關負責人介紹,耐高溫干化濾板研發(fā)歷時多年,不斷走向成熟并投入應用,2018年,耐高溫濾板及制備方法獲得國家發(fā)明專利授權。此前一直通過進口定制,但是在實際使用中,他們發(fā)現無論是成本還是壽命,都不是特別理想。好在功夫不負有心人,由復潔環(huán)保首創(chuàng)的耐高溫干化濾板打破國外壟斷,成功實現國產化進口替代,生產成本相比進口產品實現大幅降低,使用壽命顯著提高,進一步穩(wěn)固了復潔環(huán)保在國內固液分離設備領域的龍頭地位。
在行業(yè)政策驅動及綠色低碳循環(huán)發(fā)展的背景下,復潔環(huán)保一方面將繼續(xù)圍繞主營業(yè)務,加速產業(yè)鏈資源整合,在關鍵技術、關鍵材料、高端部件等方面實現戰(zhàn)略布局,另一方面,復潔環(huán)保將積極拓展“碳達峰”“碳中和”相關領域的新技術和新業(yè)務,實現與主營業(yè)務的協同發(fā)展,完成在節(jié)能低碳產業(yè)鏈的全面布局,深入實施減污降碳協同增效,不斷完善“環(huán)境—社會—公司治理(esg)”體系建設,創(chuàng)造更大的社會價值與綜合效益。
作者:楊露
來源:環(huán)境經濟雜志
編輯:喬佳妮
上觀號作者:上海環(huán)境