在智利圣地亚哥的污水处理厂利用沼气进行发电

受智利最大的污水管网及饮用水供应公司Aguas Andinas的委托,苏伊士负责建设拉美地区最大的污水处理项目,为圣地亚哥市50%的居民(约370万人)提供市政用水服务,其污水处理能力达到8.8立方米/秒。至2000年底,圣地亚哥大区所产生的污水主要由两座污水处理厂进行处理:特雷巴尔(El Trebal)和法发纳(La Farfana)。在此基础上,苏伊士于2011年协助改造了当时的特雷巴尔污水处理厂,并承建了新的马坡桥(Mapocho)污水处理厂。
任务

在不破坏管网的前提下,清除沉积物和生物膜

除提前完成法发纳污水厂、改造特雷巴尔污水处理厂并新建马坡桥污水处理厂以外,苏伊士还依照其在圣地亚哥大区(都市圈)的供水和污水处理合同,凭借其在水处理设施方面的经验积累,承接这三座污水处理厂的运营及维护工作。

 

苏伊士对污水处理厂开展了一系列的改造升级,比如扩建马坡桥-特雷巴尔污水处理厂,对污水处理过程中所产生的沼气加以100%的利用;并优化现有工艺,将马坡桥-特雷巴尔污水处理厂的市政污水处理能力提高一倍,从38万立方米/天(相当于200万居民的用水量)提高到未来峰值76万立方米/天(相当于400万居民的用水量)的处理能力。

 

该项目任务还包括设计和建造新的污水处理厂,对法发纳污水处理厂和马坡桥-特雷巴尔污水处理厂产生的消化污泥干化残渣进行除氮处理,并按照Aguas Andinas公司设定的目标,对处理设备进行升级改造,以充分利用污水处理厂在污泥消化、余热回收和发电等环节产生的能量。我们的目标是将所产生的沼气100%用于发电或供热。

解决方案

运营、维护和优化圣地亚哥大区的污水处理厂

我们负责为运营方Aguas Andinas公司持续运营并维护马坡桥-特雷巴尔污水处理厂和法发纳污水处理厂,并在十年合作期间不断优化现有处理工艺。

此外,苏伊士还对法发纳污水处理厂和马坡桥-特雷巴尔污水处理厂产生的消化污泥残渣的特定脱氮处理工艺进行管理,包括使用厌氧氨氧化法(Anammox method)对亚硝酸铵进行厌氧氧化脱氨。同使用硝化和脱硝的传统脱氮技术相比,该工艺流程提供了一种具替代性的、低成本和环保的解决方案。

 

该生物处理工艺分为两个阶段:

  • 初始好氧阶段:针对消化污泥脱水过程所产生的回流水,用铵氧化菌(AOB)对其中存在的铵(NH4+)进行部分硝化;
  • 后续厌氧阶段:产生的亚硝酸盐(NO2-)与剩余的铵发生化学反应,产生氮气(N2)。催化这一反应的细菌一般以其通用名“anammox”(厌氧氨氧化菌的缩写)来表示。

 

与传统脱氨工艺不同的是这一过程不需要额外添加任何生物可降解的碳。已有的碳便可提高沼气的生产能力。

马坡桥-特雷巴尔污水处理厂

此外,马坡桥-特雷巴尔热电联产厂的扩建工程包括两套热电联产机组和设施,及/或运行该厂拟安装的设备所需的配套服务。新的设施将包含以下部分:

  • 在已有的发电机房内安装一台发电机;
  • 在已有的发电机房外安装一台集装箱式发电机;
  • 一套氮氧化物还原系统(选择性催化还原系统);
  • 一套余热回收系统(蒸汽和热水);
  • 在已有的发电机房内安装两台变压器(23/0.4千伏)。
项目成果

苏伊士利用循环经济原则,为圣地亚哥区域提供了一个能够以生物工厂或独立能源工厂模式运行的处理系统,设定国际一流的技术性能标准,保证服务质量,从而为圣地亚哥实现可持续的供水保障。

该项目主要的成效包括:

  • 优化工厂的运行及维护成本;
  • 符合相关标准规范;
  • 不产生过量的氮气;
  • 在正常的残留物温度下(约30)实现卓越的脱氮性能;
  • 减少除氮过程中的化学药剂用量;
  • 现有生物处理工艺不受除氮处理工艺的影响,同时兼具低能耗;
  • 产生可再生能源,降低成本,提高附加值;
  • 实现能源自主保障,在未来出现能源价格波动的情况下有助于确保供水的稳定。
100
%
沼气利用率
80
%
氨氮清除率
0
非可再生能源使用率
Biofactoria La Farfana