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与屠宰场共生?荷兰污水厂碳减排又有新实验!

时间:2022-01-26   访问量:1050

水处置网讯:人人应该都听过好氧颗粒污泥工艺,荷兰的Nereda可能是现在最为乐成的好氧颗粒污泥商业化品牌。其官方宣传资料先容它不仅有精彩的处置效能,还能从污泥中提取生物聚合物藻酸盐(Alginate),而生产藻酸盐另有个利益,就是可以削减污泥产量。天下上首座藻酸盐加工厂于2019年在荷兰Zutphen污水厂投产运行,该厂污泥处置数据量削减20-35%。


全球第一座真正意义上的好氧颗粒污泥污水厂是Epe污水厂,于2011年投产使用。接纳新工艺后,该厂随即成为荷兰天下污水厂低能耗低的标杆。小编也曾有幸在2013年去现场旅行过,那时对水厂的自动化水平印象深刻。但最近看了一篇论文才知道,原来该厂的现实处置量只有设计容量的60%(其设计处置能力仅8000m³/d)。污水厂另有这么大的产能空间,从哪儿能找来更多污水转化成藻酸盐呢?


两年多之前当地的水委会就最先寻找解决方案,并打起了周围一个屠宰场的主意。效果若何呢?我们在本期的《水星漫谈专栏》中看看他们的试验效果吧。

污水厂与屠宰场共生

Epe 污水厂周围有一个屠宰场,其污水在排放到市政污水管网前,是要经由预处置的。2019年,无市场所属的水委会Vallei en Veluwe与屠宰场开展研究,内容是想看看若是将屠宰场的废水直接排入污水厂,污水厂的出水会有什么影响。

试验概况

这个屠宰场天天发生约300m³的废水,COD为5-10g/L,氮含量约700mg/L。现有的预处置工艺为DAF(溶气气浮系统),经预处置的废水会排入污水管网然后进入Epe污水厂。

DAF和洽氧颗粒污泥系统每年会发生约23000吨的污泥(干物质含量为1150吨/年)。这些污泥会运到Vallei en Veluwe水委会治理的厌氧消化器举行处置。


屠宰场与污水厂的原关系图 | 设计:瓦村农民

DAF是在2019年的3-6月间关停的。没经处置的屠宰场废水直接排入管网后进入Epe污水厂。Epe污水厂的好氧颗粒污泥系统是全自动监测的,而且每周都有采样数据。荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究团队对颗粒污泥的酶活性(脂肪酶和卵白酶)举行跟踪剖析。

测试效果

屠宰场废水直排后,污水厂的进水负荷提高了约60%。出水各参数情形如下图所示,可以看出,主要参数和前一年同期的数据差异不大,而且仍能达标排放(也相符中国的一级A尺度)。

Epe污水厂接纳后置砂滤池去除总磷。与前一年相比,试验时代的氯化铝用量翻倍(173L/天 vs 83L/天)。固然,试验时代的进水磷酸盐负荷也提高了81%。把这个因素思量盘算在内后,氯化铝的现实相对增添率约10%(0.20mol Al/mol P→0.22mol Al/mol P)。除磷量则从37kg/天升至67kg/天。


污泥总量增幅约40%。对此研究团队则指出污泥产量的转变需要用一整年来核算,由于它会随着水温而更改。以是他们做了个假设,即污泥产量和单元污染负荷的增添成正比,并把铝盐的增量思量在内,这样他们得出的效果是污泥的干物质年增量为398吨。DAF系统每年的污泥干物质(DS)产量约600吨,以是现实上总的污泥产量是削减了的(200吨DS/年)。

在试验竣事后,反映器的颗粒污泥(粒径>0.2mm)的比例从77%升至85%。他们由此推断,污泥产量的增添主要是由于形成颗粒污泥造成的。


值得一提的是,进水不溶性组分的含量从原来的317mg/L升至约633mg/L,这似乎说明纵然是较高的悬浮固体浓度也不会影响颗粒污泥的生长。这和此前Nereda系统在高悬浮固体含量的工业废水的应用情形相符。对于这个问题,TU Delft的团队还揭晓了相关paper举行详细论述,感兴趣的同伙可以在文末获取下载链接。

油脂的蕴蓄

他们还提到,只管该系统在试验时代运行优越,但运行职员在污水厂的油脂网络器中发现了油脂物沉积,推测是由屠宰场的工业废水导致。虽然现在没有看出这些脂肪对污泥质量的影响,但这些脂肪耐久的太过聚积会导致结垢和堵塞,而定期祛除这些脂肪需要分外的事情量。若是日后污水厂真的通盘吸收未经处置的屠宰场废水,这是要进一步骤研的问题。

碳减排了吗?

这次测试的一大目的是要考察去除屠宰场的DAF预处置后,屠宰场和污水厂的总碳排放量能否削减。但思量到油脂蕴蓄的问题,在评估未来的运行方案时,他们并不设计彻底关停DAF系统,而是将会继续使用聚合物,并去除50%的COD,减轻后续的油脂负荷。其余的碳排放盘算则凭证荷兰水研究基金会(STOWA)和荷兰水委会同盟的Climate Monitor的要害数据举行评估。


荷兰水委会同盟每年都宣布污水厂天气讲述

图源:Unie van Waterschappen

下表的盘算效果显示,污水厂和屠宰场所计的总碳排放量可以削减约9% (75吨CO2/年)。可以看出,最大的减排量是由于作废NaOH和FeCl3的使用,其次是污泥运输量的削减。值得一提的是,由于污泥主要用于提取藻酸盐,以是更少的污泥进入厌氧消化系统,热电联产接纳的能量响应削减。但合计起来,碳排量照样削减了。


藻酸盐收益

Epe污水厂在这次试验之前就已经有藻酸盐的提取系统。在这次试验竣事后,他们对污泥举行藻酸盐提取,25%的有机质可以转化成藻酸盐。这个效果和此前有DAF预处置的情形提取的藻酸盐收益率相当。


根据之前的假设――纵然DAF系统根据50%的COD去除率保留运行,Epe污水厂的藻酸盐产量仍可提高约30%。视乎这些藻酸盐的最终用途(例如颗粒肥料的涂层、混凝土养护涂层等),总的碳排放量有望继续降低。

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