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科勃蘭霍夫污水處理工廠的“能量蛋”。 管克江攝
一個個巨大的蛋形建筑矗立在易北河對岸,這是漢堡水務(wù)集團(tuán)科勃蘭霍夫污水處理工廠的“能量蛋”:污泥在里頭發(fā)酵成沼氣,產(chǎn)出的電力維持工廠運(yùn)轉(zhuǎn),熱能用于地區(qū)供暖,多余的沼氣提純?yōu)榧淄?,成為天然氣汽車的動力。綜合使用生物能、風(fēng)能和太陽能之后,它不僅實(shí)現(xiàn)了能源自給自足,而且成為漢堡進(jìn)行環(huán)保教育的“綠色基地”。
坐船登上科勃蘭霍夫人工島,迎面就是這10個“能量蛋”,學(xué)名消化塔。每座塔有10多層樓高、容量8000立方米??撇m霍夫污水處理工廠為漢堡及周邊30多個城市提供服務(wù),每天處理污水35萬立方米,相當(dāng)于漢堡阿爾斯特湖的水量。除了城市污水,這里還處理工業(yè)廢水和雨水。在大雨時節(jié),處理的水量可增加兩倍。
漢堡水務(wù)集團(tuán)能源管理部門負(fù)責(zé)人呂德爾·加勒夫先生說,污水處理非常耗能,處理廠每年要用電8000萬度,是漢堡“吃電”最多的公共企業(yè)。多年來電價節(jié)節(jié)攀升,他們也一直想辦法開源節(jié)流。節(jié)流,就是節(jié)約用電特別是提高能效,他們已把耗電水平壓低了20%,目前趨于穩(wěn)定。開源,就是盡量利用手頭資源變廢為寶,其中最大的一座“寶藏”就是污水污泥。
漢堡水務(wù)集團(tuán)擁有5600千米長的污水管網(wǎng)。每天,200多萬人的廚房用水、清潔水、淋浴水、沖廁水等通通匯集到科勃蘭霍夫污水處理廠。污水處理過程中產(chǎn)生大量污泥。直到30年前,漢堡處理污泥的方法還是直接傾倒入大海,再后來是固化后拉到垃圾場填埋。1991年德國出臺法律,從2005年起禁止污泥填埋。加上漢堡農(nóng)田面積有限,污泥中的銅含量超標(biāo),無法用于農(nóng)業(yè)用途,焚燒污泥成為唯一的選擇。這也意味著污水處理廠的用電需求進(jìn)一步增加。
在漢堡市政府主導(dǎo)下,科勃蘭霍夫污水處理廠探索出了一套污泥循環(huán)處理模式?;煊泄腆w物的污水先送到過濾裝置過濾;過濾后的污水在大池里進(jìn)行污泥沉淀;污泥濃縮后,送入“能量蛋”厭氧消化;消化后的污泥經(jīng)過脫水和干化,被送到污泥焚燒爐里焚燒。焚燒后每天僅產(chǎn)生48噸爐灰,這些爐灰經(jīng)過熔化可制成建筑材料。焚燒爐的尾氣凈化每天還產(chǎn)生約5噸石膏,可用于工業(yè)生產(chǎn)。最終剩下的550千克重金屬污泥作為不可利用的殘留物進(jìn)行處置。此外,“能量蛋”每天產(chǎn)生9萬立方米的沼氣,驅(qū)動沼氣發(fā)動機(jī)和沼氣透平機(jī)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。沼氣透平機(jī)以及污泥燃燒過程中產(chǎn)生的熱量用來產(chǎn)生蒸汽,蒸汽緊接著再次被用來發(fā)電。污泥處理過程中產(chǎn)生的能量,滿足了污水處理廠所需用電量的80%以及用熱量的100%。
2011年,污水處理廠安裝了兩臺2.5兆瓦的風(fēng)電機(jī),從此實(shí)現(xiàn)能源自給自足。今年7月,第三臺裝機(jī)容量3兆瓦的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電。風(fēng)機(jī)制造商恩德公司項目經(jīng)理尼爾斯·萊明對本報記者說,污水處理工廠建筑林立,所有設(shè)施必須24小時不間斷運(yùn)行,風(fēng)機(jī)安裝費(fèi)了九牛二虎之力。污水處理工廠緊挨著集裝箱碼頭,港務(wù)局方面對風(fēng)電機(jī)提出了苛刻的安全性要求。他們給風(fēng)電機(jī)葉片安裝了傳感器,感知到結(jié)冰時就啟動除冰程序,為避免冰塊掉落砸到貨物或建筑,他們還給周邊建筑都加裝了防護(hù)網(wǎng)。此外,風(fēng)電機(jī)還安裝了自動滅火器。“我們的風(fēng)機(jī)可以說是世界上最安全的風(fēng)機(jī)之一?!?/p>
漢堡水務(wù)集團(tuán)為第三臺風(fēng)機(jī)投入了620萬歐元。加勒夫表示,作為公共事業(yè)單位,市政府要求他們不能動用污水處理費(fèi)來給風(fēng)電機(jī)埋單,也就是經(jīng)濟(jì)獨(dú)立必須和能源獨(dú)立雙贏。計算下來,第三臺風(fēng)機(jī)每年可節(jié)約電費(fèi)90萬歐元,六七年后即可收回成本。而且今后污水處理廠將產(chǎn)生20%的“正能量”,可出售給公共電網(wǎng)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。污水處理廠如今已成為漢堡的一張名片。