三种典型的污泥发电工艺

　　近年来，日本政府在推行“有机质资源高效能源转换技术开发”工程(High Efficiency BioenergyConversion Projeet)的基础上，通过将燃料电池与沼气发酵系统有机地结合在同一系统中的技术手法，实现了污泥高效发电。从2002年日本政府颁布新能源政策基本法以来，日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)先后在日本各地资助了多项以污泥为原料的生物质高效发电工程的建设L11l。其中，颇具代表性的为山形市水道部净化中心以下水道污泥为原料，通过沼气发酵方式制造沼气，进而通过利用燃料电池，实现污泥高效发电，系统流程见图4。

 

 

　　东芝公司和横滨市下水道管理局合作，先将污泥厌氧消化处理，所得沼气(含甲烷60％～80％)经干式脱硫和活性炭吸附净化后，送往燃料电池系统的改质器。沼气产出量为90m3／h。磷酸型燃料电池 PC257m心，功率200kW。此种燃料电池可用于含甲烷、C02的低热值(22～25Ml／m3)的沼气发电。美国政府积极支持沼气燃料电池的商业应用，并给予政府补贴。目前，美国已有多家下水道污泥处理场引进燃料电池技术，并建成投产。纽约州NYPA电力公司沼气产出量3000m3／d。加州一项同类工程，沼气量4000m3／d，其燃料电池产生的热气体，返回用于加热厌氧消化罐。在马萨诸赛州和俄勒冈州也有类似装置。国内还未见工程应用实例。

　　3 3种工艺比较

　　利用污泥进行发电的3种工艺各具优缺点，城市污水处理厂3种方案的基本性能指标见表1。

 

 

　　4结果与讨论

　　我国城市污水处理厂每天产生大量的污泥，给城市环境带来沉重的压力。以往的处理方式日益显示其弊端，将污泥转化成能源用于发电供热，符合我国新时期循环经济建设的要求，符合我国“十一五”节能减排的要求，更可为短缺的能源现状开辟蹊径，减轻甚至避免对环境产生二次污染。污泥发电是目前处理污泥最理想的途径，3种污泥发电工艺各具优缺点，在工程应用中，应根据实际需要，依据现场条件，综合考虑运行费用的前提下，因地制宜地选择合理的发电技术。虽然污泥发电的基本建设总投资比燃煤和烧油发电高，但一旦将环境成本内化，并合理实施鼓励新型能源及可再生能源的财政、税收、信贷政策，与发达国家看齐，鼓励全社会积极参与固体废弃物利用事业，污泥发电技术将非常具有优势。

　　参考文献

　　1．张辰。王国华，孙晓．污泥处理处毁技术与工程实例[M]．北京z化学工业出版社，2006，142—149．

　　2．张衍国，李清海，康建斌．垃圾清洁焚烧发电技术[M]．北京；中国水利水电出版社，2004。52—58．

　　3．罗争峰，张景云，沈跃栋．等．城市污泥利用的经济模式一新型污泥燃料成套应用技术[J]．污染防治技术，2005，21(1)：72—77．

　　4．Dewil R·Appeis L。Baeyens J．Energy use of biogas hamperedby the presence of siloxanesl-J]．Energy Conversion and Management，2006(47)：1711—1722．

　　5．Nishio N。Nakashimada Y．Recent development of anaerobic di—gesrion processes for energy recovery from wastcs[J]．Journal ofBioscience and Bioengineering，2007，103(2)：105—112．