众所周知,世界对能源的需求正在增长,但许多人没有意识到的是,一种有前途的潜在能源每天都在被冲下我们的厕所。越来越多的废水——以及来自花园和厨房等来源的其他有机废物——被用于为家庭供暖、供电,甚至为汽车提供动力。

今年的世界水日着重讨论了废水所带来的问题和可能性。废水是被人类、农业或工业废物污染的水。虽然通常被认为是一种讨厌的东西,但我们的污水系统的废水(俗称“污泥”)所含的有机物在污泥转化为能源的系统中可以成为一种宝贵的资源。

以下是将废物转化为可用能源的革命性方法的详细介绍:

废水如何转化为能源?

当有机垃圾在无氧环境中分解时,比如在垃圾填埋场的深处,它会释放出甲烷气体。这些甲烷可以被捕获并用来产生能量,而不是被释放到大气中。

污水处理系统通过收集固体污泥开始处理废水。在污泥转化为能源的系统中,这些污泥会经历一种称为热水解的预处理过程,以最大限度地提高它能产生的甲烷量。接下来,处理过的废物进入厌氧消化器,完成分解。由此产生的产品是一种富含甲烷的气体,或沼气,可用于现场能源需求,或进一步处理,以取代天然气。此外,垃圾的固体残留物形成了一个营养丰富的“digestate”,可以添加到土壤中促进植物生长。

还有哪些废物可以转化为能源?

其他有机废物,如院子里的垃圾、粪便、剩饭剩菜和餐馆里的废油,都是废物转化能源系统的优秀候选者。你也可以结合这些废物来增加甲烷的产量。例如,将污泥和厨房垃圾结合起来,提供了有机物质和最大限度生产甲烷所需的关键细菌的完美配方。

把废水用作能源有什么好处?

污泥转化能源系统同时解决了世界上许多最紧迫的环境和经济问题。这只是一个简短的列表:

  • 能源生产:世界需要更多的能源来支持不断增长的人口和不断扩张的城市。对许多城市来说,利用废物发电是一种廉价、可再生和唾手可得的能源形式。由于污水处理厂可以使用自己的污泥产生的沼气为其运行提供动力,这使得它们可以实现能源自给自足。这确保了污水处理厂的主要功能——去除污染物和致病病原体——不受周围停电的影响。

  • 减排:甲烷占占全球温室气体排放量的16%它的温室效应是二氧化碳的30倍。污泥转化能源系统利用这些甲烷作为能源,而不是让它逃逸到大气中,在那里它会加剧气候变化。必威官网是真的吗虽然甲烷在被利用为能源时会释放二氧化碳,但如果用富含甲烷的沼气代替化石燃料,净排放量可以忽略不计。

  • 废物管理:许多发展中国家缺乏适当管理固体废物和污泥所需的基础设施。在这些地区,这种有毒、恶臭的废物通常直接倾倒在陆地或附近水域,可能危及公众健康。例如,在中国,超过70%的城市固体废物和污泥被填埋或倾倒——有时是非法的。污泥转化为能源的方法提供了一个解决方案。

  • 经济效益:污泥转化为能源的系统减少了对化石燃料等成本更高、污染更严重的能源形式的需求。此外,那些从事废物转化能源业务的企业可以直接从出售天然气和固体垃圾中获得经济利益。

这发生在哪里?

虽然污泥转化为能源的系统还不普遍,但它们正在世界各地蔓延。美国、中国、巴西、阿根廷和挪威只是将废水转化为能源的几个例子。由于废物管理通常是在地方范围内进行的,因此这些国家的市政当局有责任倡导和采用这种技术。然而,当废物管理不当时,甲烷排放会使这一地方性问题成为全球性问题。

WRI在中国襄阳研究了污泥转化能源系统.我们2015年的报告发现,一家污泥转化能源工厂生产的压缩天然气足够满足300辆汽车每天的能源需求。天然气和沼气池的销售每年为工厂带来超过150万美元的收入。

由于在襄阳的这项研究,更多的中国城市已经安装或计划安装污泥转化能源系统,包括北京、长沙、合肥、金门和成都。中央政府还选择了另外100个城市开展厨余垃圾能源利用试点。世界资源研究所估计,到2020年,中国的废物转化能源系统将减少2000万吨二氧化碳的排放2这相当于每年400万辆汽车的排放量。