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英國泰晤士水務(wù)優(yōu)化污泥進(jìn)料時間模式增強(qiáng)厭氧消化甲烷產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值

發(fā)布日期：2021-12-20 來源：


英國泰晤士水務(wù)優(yōu)化污泥進(jìn)料時間模式增強(qiáng)厭氧消化甲烷產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值

  英國泰晤士水務(wù)(Thames Water)與薩里大學(xué)(University of Surrey)合作，在位于Croydon的Beddington污水廠開展了為期四年的驗(yàn)證項(xiàng)目，通過調(diào)整污泥進(jìn)料時間模式，在用電高峰的特定時段強(qiáng)化污水廠的厭氧消化甲烷產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。全新的污泥進(jìn)料模式今年被正式納入到Beddington污水廠的厭氧消化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方案中。這一方案的應(yīng)用有望促進(jìn)污水廠的能耗平衡，降低運(yùn)營成本。
  英國很多地區(qū)采用的是動態(tài)實(shí)時分時電價(jià)。英國的用電高峰期一般出現(xiàn)在下午4點(diǎn)-7點(diǎn)，這段時間很多家庭都在家里使用能耗大的電器，比如烤箱、洗碗機(jī)、電水壺等，該時段的電價(jià)要比其他時期高很多。尤其是在秋冬季節(jié)，電價(jià)隨著需求的增加而飛漲。針對分時電價(jià)，如果污水廠能夠采取措施對電價(jià)的動態(tài)變化規(guī)律做出反應(yīng)，盡可能地在電價(jià)高峰時段提升生物沼氣發(fā)電、產(chǎn)熱的潛能，降低外部購電需求，就可以讓綠色替代能源在該電價(jià)機(jī)制下發(fā)揮帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。從2016年開始，研究團(tuán)隊(duì)考察比較了四種污泥進(jìn)料模式下生物沼氣的產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，用電高峰期一般都出現(xiàn)在一天中相似的時間段，按照高峰期的持續(xù)時間，可分為短高峰(高峰期持續(xù)1.5小時左右)、長高峰(高峰期持續(xù)2-4小時)和超長高峰(持續(xù)時間超過4小時)。在中試中，研究團(tuán)隊(duì)界定了下午（16:00-19:30）和上午（8:00-11:00）兩個高峰時段。


模式一（Steady Feeding Regimes）：污泥在一天24小時內(nèi)均勻分配進(jìn)入?yún)捬跸?/span>

模式二（Concentrated CPPADriven Feeding Regime）：將污水廠厭氧消化的污泥量進(jìn)行劃分，其中2/3的污泥在一天內(nèi)均勻進(jìn)料，另外1/3則在下午高峰期開始時全部投加

模式三（Spread CPPADriven Feeding Regime）：將污水廠厭氧消化的污泥量進(jìn)行劃分，其中2/3的污泥在一天內(nèi)均勻進(jìn)料，另外1/3則在下午高峰期持續(xù)的數(shù)小時內(nèi)平均投加

模式四（BMDriven Feeding Regime）：將污水廠厭氧消化的污泥量進(jìn)行劃分，其中2/3的污泥在一天內(nèi)均勻進(jìn)料，另外1/3分別在上午和下午高峰期持續(xù)的數(shù)小時內(nèi)均勻投加

 

對比后發(fā)現(xiàn)，三種針對電價(jià)高峰設(shè)定的污泥進(jìn)料模式下，單位有機(jī)物的產(chǎn)甲烷率有所提升，生物沼氣產(chǎn)量平均要比要比污泥全天均勻進(jìn)料的常規(guī)模式高4%，生物沼氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值可提升2%。

 

參考資料：

Thames Water reveal peak time innovation in sewage sludgeto green electricity project https://www.ciwem.org/news/thames-water-university-of-surrey-turns-sewage-sludge-into-more-biogas-peak-times

Demand.Driven Biogas Productionfrom Anaerobic Digestion of Sewage Sludge: Applicationin Demonstration Scale https://link.springer.com/article/10.1007/s12649-021-01452-8

https://2020.dresden-nexus-conference.org/custom/media/DNC_2020/Posters/03_Lafratta_M.pdf

Perfecting‘poo power’ to generate green electricity at peak times https://www.thameswater.co.uk/about-us/newsroom/latest-news/2021/nov/peak-time-poo-power