打造零排放概念型污水處理廠-浙江國(guó)利英核能源公司

浙江國(guó)利英核能源有限公司打造零耗能、零排放污水處理概念廠——清潔能源處理污水，污泥無(wú)害化資源化——實(shí)現(xiàn)污水行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和1項(xiàng)目背景Part——精心打造“臺(tái)州模式”，推進(jìn)“零能耗、零排放”綠色循環(huán)污水處理廠模板，實(shí)現(xiàn)污水行業(yè)“碳中和、碳達(dá)峰”項(xiàng)目背景

《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》明確，到2025年，基本消除城市建成區(qū)生活污水直排口和收集處理設(shè)施空白區(qū)，全國(guó)城市生活污水集中收集率力爭(zhēng)達(dá)到70%以上;城市和縣城污水處理能力基本滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，縣城污水處理率達(dá)到95%以上;水環(huán)境敏感地區(qū)污水處理基本達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，并全面地為我國(guó)未來(lái)五年的污泥資源化利用做出了重要布局。

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的迅速推進(jìn)，我國(guó)現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠約5000多家，年處理污水約350億立方米，年污泥產(chǎn)量約6000萬(wàn)噸，年耗電量約300億千瓦時(shí)，以上數(shù)據(jù)污水行業(yè)的能耗比非常高，且產(chǎn)生污泥量巨大（目前處理方式以焚燒為主，容易造成二次污染），盡管國(guó)家出臺(tái)了很多關(guān)于規(guī)范污水處理行業(yè)的文件，但并沒(méi)有對(duì)污水廠能耗比及污泥資源化利用作詳細(xì)說(shuō)明。近年來(lái)城鎮(zhèn)污水廠工業(yè)污水和生活污水的管網(wǎng)分離，為生活污水廠的污泥資源化利用開拓了更廣闊的前景。2項(xiàng)目概況Part污水源熱泵污水概念廠管理平臺(tái)分散式風(fēng)電中水回用污泥處置光伏發(fā)電浙江國(guó)利英核能源有限公司由信質(zhì)工貿(mào)（證券代碼002664）、茂碩電源（證券代碼002660）以及自然人股東出資成立，注冊(cè)資金1.2億，依托股東雄厚資源背景及管理、技術(shù)團(tuán)隊(duì)資深從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，致力于綠色能源技術(shù)開發(fā)和可再生能源的利用，業(yè)務(wù)涵蓋光伏及生物質(zhì)電站建設(shè)、優(yōu)化用電及用水等節(jié)能創(chuàng)新領(lǐng)域，為構(gòu)建能效管理服務(wù)平臺(tái)不懈努力。

公司堅(jiān)持“自主創(chuàng)新、合作共贏”的發(fā)展理念，在節(jié)能領(lǐng)域已經(jīng)取得多項(xiàng)發(fā)明專利，成功建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)污水處理廠柔性光伏電站，實(shí)現(xiàn)了”綠色能源處理污水，節(jié)能與環(huán)保綜合運(yùn)用”的科學(xué)應(yīng)用，得到了業(yè)界的普遍認(rèn)可和積極推崇，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿颓熬笆挚捎^。

未來(lái)，公司在鞏固主業(yè)基礎(chǔ)上，將繼續(xù)創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，拓展更多綠色能源及節(jié)能應(yīng)用領(lǐng)域，為落實(shí)節(jié)能減排和促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)做出更多貢獻(xiàn)。

公司簡(jiǎn)介

“零耗能、零排放污水處理概念廠”通過(guò)綠色能源（光伏、風(fēng)電、污水源熱泵）處理污水，形成再生水（四類水標(biāo)準(zhǔn)）回用，污泥通過(guò)生物降解轉(zhuǎn)化為活性肥，種植皂角樹，皂角果實(shí)生產(chǎn)綠色洗滌劑，從源頭上減少生活污水的污染源，通過(guò)綠色循環(huán)閉環(huán)，打造概念型污水處理廠的模型。

示范項(xiàng)目于2014年落戶臺(tái)州市水處理發(fā)展有限公司，利用國(guó)利英核自主發(fā)明專利技術(shù)柔性光伏支架裝機(jī)容量4.39MW，通過(guò)6年的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，電站運(yùn)行良好，并經(jīng)歷了幾次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)。

2020年1月12日，公司邀請(qǐng)朱明院士（原農(nóng)業(yè)部規(guī)劃研究院院長(zhǎng)）與臺(tái)州市農(nóng)科院三方，共同成立院士合作項(xiàng)目，污泥生物降解資源化利用。項(xiàng)目簡(jiǎn)述污水處理概念廠開發(fā)光伏電站，綠色能源處理污水，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)處理污泥技術(shù)，促進(jìn)物質(zhì)合理循環(huán)使用，污泥轉(zhuǎn)化成活性肥，種植皂角樹，果實(shí)加工成洗滌劑，從源頭減少污水源污染中水回用技術(shù)，應(yīng)用與地下回灌用水、工業(yè)用水增設(shè)分散式風(fēng)電，解決夜晚用電能耗問(wèn)題污水源熱泵，利用各種污水作為熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)6.搭建公共管理服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源利用的可視化、可量化，實(shí)現(xiàn)零能耗、零排放智慧平臺(tái)建設(shè)方案光伏電站1.建筑屋頂2.污水池面3.停車棚4.綠化區(qū)域5.地面未開發(fā)區(qū)域充分利用污水池面及可利用空間建設(shè)光伏，發(fā)揮污水廠土地的二次空間利用，降低運(yùn)行能耗太陽(yáng)能利用技術(shù)實(shí)施范圍臺(tái)州污水處理廠示范項(xiàng)目全球首座柔性支架光伏電站示范項(xiàng)目于2015完成并網(wǎng)，位于浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)臺(tái)州水處理發(fā)展有限公司，屬于太陽(yáng)能資源三類地區(qū)，年太陽(yáng)總輻射量達(dá)到1387kWh/m2，折合日照峰值小時(shí)1387h。以此數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)初始值：1387h×83%(系統(tǒng)效率)≈1151.21h電站發(fā)電容量為4.39MW初始發(fā)電量：1151.21×4.39=505.38萬(wàn)KWh結(jié)論年平均發(fā)電量448.68萬(wàn)kWh;25年內(nèi)總發(fā)電量11217.1萬(wàn)kWh發(fā)電量測(cè)算減排降耗CO2SO2NOX標(biāo)準(zhǔn)煤1191574047180202490482901932示范項(xiàng)目光伏減排降耗圖4766年節(jié)約電能482.9萬(wàn)kWh，相當(dāng)于植樹25萬(wàn)株；年節(jié)約凈水約1.94萬(wàn)噸；二次利用土地約37628.5m2；年減排CO2、SO2、NOX及節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量如表所示；

帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)，拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。單位：噸25年總減排/降耗量年均減排/降耗量污泥生物降解院士合作項(xiàng)目

項(xiàng)目設(shè)立朱明院士工作站（原農(nóng)業(yè)部規(guī)劃研究院院長(zhǎng)、國(guó)際歐亞科學(xué)院院長(zhǎng)），以及西安交通大學(xué)周德芳博導(dǎo)、西安交通大學(xué)動(dòng)力工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博劉磊導(dǎo)等5位博導(dǎo)、16個(gè)博士的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，依托國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室這一國(guó)家級(jí)研究平臺(tái)的科研平臺(tái)開展研究工作，為城市污泥處置及渣土改良項(xiàng)目提供學(xué)術(shù)理論與關(guān)鍵技術(shù)支撐。生態(tài)系統(tǒng)處理污泥經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥、餐廚垃圾、畜禽糞便形成混合料，通過(guò)蚯蚓做生物降解，完成污泥中有機(jī)物分解，達(dá)到污泥濃縮、改性、脫水、穩(wěn)定于一體，轉(zhuǎn)化后的活性肥富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀，并含有23種氨基酸，用于園林綠化、土壤調(diào)理劑，實(shí)現(xiàn)污泥處置的“資源化、無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化”。國(guó)務(wù)院參事：石定寰中國(guó)生產(chǎn)力促進(jìn)中心協(xié)會(huì)理事長(zhǎng):劉玉蘭參觀示范項(xiàng)目污泥生物降解示范項(xiàng)目皂角樹屬于落葉喬木，果實(shí)富含胰皂質(zhì)，故可以煎汁代替肥皂使用，可以洗衣服。我國(guó)每年約有含50～60萬(wàn)噸三聚磷酸鈉的洗滌廢水排放掉，而這些廢水大都成為生活污水，也是污水廠污水的主要來(lái)源之一。種植皂角樹，其皂角果實(shí)加工成為洗滌劑，減少化工洗滌劑對(duì)人體危害，同時(shí)從源頭上減少污水源的污染（洗滌用水占城市生活污水源的50%），畝產(chǎn)可達(dá)6000-10000元。天然皂基提取物——皂甙為主要活性成分，產(chǎn)品更加安全、環(huán)保。使用生物降解的活性肥種植皂角樹污泥生物降解綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)褂眉兲烊幌礈靹瑥脑搭^上減少生活污水的污染物利用動(dòng)植物生態(tài)降解的方式，徹底讓污泥變廢為寶把污泥變成有機(jī)肥和綠植，利用蚯蚓糞種植皂角樹，果實(shí)制成天然洗滌劑，真正實(shí)現(xiàn)資源化綠色循環(huán)綠植污泥生物降解污泥減排降耗表（按處理量100噸/天）減排(噸)項(xiàng)目第一年第二年第三年標(biāo)準(zhǔn)煤391.3782.61174氮氧化物14.729.444.1CO21001.92003.83005.8二氧化硫35.671.2106.8植樹600001200001800002016年11月出臺(tái)的《電力發(fā)展十三五規(guī)劃》里，明確指出按照集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則優(yōu)化風(fēng)電布局，加快中東部及南方等消納能力較強(qiáng)地區(qū)的風(fēng)電開發(fā)力度。污水處理廠作為能耗大戶24小時(shí)不停歇運(yùn)行，光伏發(fā)電不足以提供充足的能源，分散式風(fēng)電解決夜晚用電能耗問(wèn)題，優(yōu)化能源綜合供應(yīng)策略，進(jìn)一步提升能源供應(yīng)效率。分散式風(fēng)電擬建分散式發(fā)電-風(fēng)光互補(bǔ)部分污水處理廠地處相對(duì)邊緣地帶，適合建設(shè)小型風(fēng)電公共管理服務(wù)平臺(tái)集Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、WebGIS技術(shù)、WebService軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等于一體的大型數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)。公共管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能能效管理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)耗能管控、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、資源綜合利用數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及用能數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和分析。信息服務(wù)功能

實(shí)現(xiàn)文檔管理與統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常情況預(yù)警報(bào)警、流量分析功能。零能耗、零排放智慧平臺(tái)3綜合效益Part前景展望污水行業(yè)減排降耗分析全國(guó)5000家污水處理廠約可建25GW以上分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目項(xiàng)目單位年均節(jié)約/減排壽命周期總節(jié)約/減排標(biāo)準(zhǔn)煤萬(wàn)噸8852944165971x103凈水萬(wàn)噸260065000CO2萬(wàn)噸24517735551577×103電量?jī)|KWH2605532相當(dāng)于植樹萬(wàn)株134000二次利用土地萬(wàn)平米30000綜合效益

一、清結(jié)能源處理污水，實(shí)現(xiàn)高能耗污水廠碳源自給；

二、通過(guò)水質(zhì)提標(biāo)實(shí)現(xiàn)污水再生水回用；

三、生物降解生活污水產(chǎn)生的污泥（近年來(lái)生活污水和工業(yè)污水管網(wǎng)分離）相比填埋、焚燒，能有效實(shí)現(xiàn)資源化利用同時(shí)減少污泥處理的二次污染；

四、通過(guò)污泥轉(zhuǎn)換成活性肥是很好的土壤調(diào)理劑，如用以種植皂角樹（城市園林綠化用樹）能有效治理偏遠(yuǎn)區(qū)域橋下空間、荒山、荒地的