溫室氣體|面對笑氣(N2O)污水處理廠卻笑不起來
導言:荷蘭工程公司Royal HaskoningDHV最近發(fā)布了一份新白皮書,闡述了對污水處理過程產生的氧化亞氮(N2O)的研究結果。
01 面臨額外負荷
雖然許多人認為實現2030年“凈零”排放目標的關鍵是CO2排放,但水務公司最大挑戰(zhàn)之一實際上可能是其它污染物,如,氧化亞氮/一氧化二氮(N2O)和甲烷(CH4)。
在溫室效應方面,N2O的作用是CO2的265倍,它在民間被為笑氣,但這似乎并不可笑,氧化亞氮是污水處理廠(WWTPs)處理過程中產生的重要額外污染物之一。
皇家哈斯康寧公司(Royal HaskoningDHV)發(fā)布了一份新白皮書,題為,“減少污水處理廠N2O排放”,并深入探討了這一問題。
高氨氮進水負荷通常與來自污水處理廠高水平N2O排放有關。
實際案例顯示,在荷蘭Soest污水處理廠,額外25%進水氨氮負荷引起了硝酸氮(NO3-)濃度升高(1 mg N/L)。當沒有額外氨氮負荷時,NO3-濃度可下降至0。
該白皮書指出:“對N2O研究表明,一個好的控制策略可以有效減少N2O排放。”這包括預過程控制(APC),通過一種“整體方法”提供策略,其中,包括人工智能及其領域的其它技術。
該公司表示:“對未來預測是找到最佳工藝的關鍵,而不是對已經發(fā)生的事情作出反應。如果你知道未來將會發(fā)生什么,你就可以適應,以達到最佳狀態(tài)。”
02 溫室氣體排放
白皮書提到一個值得借鑒的來源是英國水業(yè)研究(UKWIR)關于“量化和減少廢物與水處理過程直接溫室氣體排放”的報告。
這項工作的目的是幫助提高對處理過程排放范圍1的理解和計算。
此處,范圍1指的是“處理過程的直接碳排放”,包括來自污水和污泥處理的N2O和CH4。范圍2指的是能源消耗中的間接碳排放。最后,范圍3排放是指公司影響之外的“上下游碳”效應,或在公司影響之內,但這并不重要。
03 預過程控制作用
荷蘭公用事業(yè)水務局Vallei和Veluwe與皇家哈斯康寧公司間有一個試點項目,在Soest污水處理廠對該公司Aquasuite PURE系統(tǒng)進行了試點測試。
通過預過程控制系列調控,N2O濃度可以減少1/3。
試點工作從評估兩個條件相同的系列調控開始。這包括為每個系列安裝傳感器,實時監(jiān)控N2O濃度。同時,還進行了對比研究,比較使用Aquasuite高級過程控制應用程序與本地PLC-SCADA控制之間的差異。
從傳感器收集到的信息顯示,在進水污染負荷較高時期(高負荷時期),通過對預過程控制系列調控,N2O的濃度可以減少1/3。
皇家哈斯康寧公司表示,有了這些初步結果,不僅在Soest污水處理廠,而且在荷蘭其它幾個污水處理廠的試驗研究也將繼續(xù)。
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