通过污水处理产生剩余电力

2014年12月17日,星期三

自2010年以来,马塞利斯堡污水处理厂已将其重点从最小化能源消耗转向最大限度地增加净能源盈余。如今,该设施已经实现了电和热的净生产,为丹麦第二大城市奥尔胡斯的集中供暖系统提供供应。相应地,碳足迹减少了35%。

水和废水处理设施通常是一个市政当局最大的电力消耗单位。通常水和废水处理工艺占城市用电的25 - 40%。高能耗不仅与工艺能耗高有关,还与每年24/7、365天的连续运行周期有关。

多年来,重点是发展新的工艺和控制战略,以减少每升水处理的能源消耗。然而,与此同时,对污水处理质量(如去除养分)的要求不断提高,从而增加了净能耗。

能量平衡优化
水和废水处理过程的特点是在24小时周期和全年季节性的高负荷变化。因此,变频器的使用已经稳步增加,以控制鼓风机、泵和其他机动设备,以适应变化的需求。

自2010年以来,奥尔胡斯水务公司与水环境顾问紧密合作,以改善马塞利斯堡污水处理厂的能源平衡。

该战略的关键步骤:

  • 采用在线传感器控制优化脱氮工艺。变频器根据需要精确地调整曝气水平。这个控制系统降低了能源消耗,增加了系统中剩余的碳量。
  • 风机技术升级为高速涡轮风机。改造后的曝气工艺能耗进一步降低。
  • 好氧污泥年龄控制作为温度和负荷对工厂的函数。其中,变频控制污泥泵是实现系统节能和增加残留碳的关键。
  • 用于能源生产的热电联产(CHP)工艺升级,能源效率达到90%。

这些变化和改进,包括基于从好氧污泥消化过程中提取的甲烷气体的有效联合发电和供热,创造了以下令人印象深刻的结果:

  • 130%的发电量(30%的过剩电量)
  • 每年产生的余热约为2.5 GWh

VLT®在每个角落

在马塞利斯堡的污水处理厂,几乎所有的旋转设备上都安装了变频器:鼓风机、泵、搅拌机和脱水泵。变频器允许工厂适应负载变化,具有最大的灵活性。在马塞利斯堡,超过100个电机由VLT®变频器控制。

能源发电愿景

奥尔胡斯市的愿景是进一步扩大能源生产,实现污水处理厂的高过剩能源生产,从而满足城市饮用水供应的能源需求。这将把政府最大的单一电力消费者转变为能源中立的一方。