在智利聖地牙哥的污水處理廠利用沼氣進行發電

受智利最大的污水管網及飲用水供應公司Aguas Andinas的委託,蘇伊士負責建設拉美地區最大的污水處理項目,為聖地牙哥市50%的居民(約370萬人)提供市政用水服務,其污水處理能力達到8.8立方米/秒。至2000年底,聖地牙哥大區所產生的污水主要由兩座污水處理廠進行處理:特雷巴爾(El Trebal)和法發納(La Farfana)。在此基礎上,蘇伊士於2011年協助改造了當時的特雷巴爾污水處理廠,並承建了新的馬坡橋(Mapocho)污水處理廠。
任務

在不破壞管網的前提下,清除沉積物和生物膜

除提前完成法發納污水廠、改造特雷巴爾污水處理廠並新建馬坡橋污水處理廠以外,蘇伊士還依照其在聖地牙哥大區(都市圈)的供水和污水處理合同,憑藉其在水處理設施方面的經驗積累,承接這三座污水處理廠的運營及維護工作。

 

蘇伊士對污水處理廠開展了一系列的改造升級,比如擴建馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠,對污水處理過程中所產生的沼氣加以100%的利用;並優化現有工藝,將馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠的市政污水處理能力提高一倍,從38萬立方米/天(相當於200萬居民的用水量)提高到未來峰值76萬立方米/天(相當於400萬居民的用水量)的處理能力。

 

該項目任務還包括設計和建造新的污水處理廠,對法發納污水處理廠和馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠產生的消化污泥乾化殘渣進行除氮處理,並按照Aguas Andinas公司設定的目標,對處理設備進行升級改造,以充分利用污水處理廠在污泥消化、餘熱回收和發電等環節產生的能量。我們的目標是將所產生的沼氣100%用於發電或供熱。

解決方案

運營、維護和優化聖地牙哥大區的污水處理廠

我們負責為運營方Aguas Andinas公司持續運營並維護馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠和法發納污水處理廠,並在十年合作期間不斷優化現有處理工藝。

此外,蘇伊士還對法發納污水處理廠和馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠產生的消化污泥殘渣的特定脫氮處理工藝進行管理,包括使用厭氧氨氧化法(Anammox method)對亞硝酸銨進行厭氧氧化脫氨。同使用硝化和脫硝的傳統脫氮技術相比,該工藝流程提供了一種具替代性的、低成本和環保的解決方案。

 

該生物處理工藝分為兩個階段:

  • 初始好氧階段:針對消化污泥脫水過程所產生的回流水,用銨氧化菌(AOB)對其中存在的銨(NH4+)進行部分硝化;
  • 後續厭氧階段:產生的亞硝酸鹽(NO2-)與剩餘的銨發生化學反應,產生氮氣(N2)。催化這一反應的細菌一般以其通用名「anammox」(厭氧氨氧化菌的縮寫)來表示。

 

與傳統脫氨工藝不同的是這一過程不需要額外添加任何生物可降解的碳。已有的碳便可提高沼氣的生產能力。

馬坡橋-特雷巴爾污水處理廠

此外,馬坡橋-特雷巴爾熱電聯產廠的擴建工程包括兩套熱電聯產機組和設施,及/或運行該廠擬安裝的設備所需的配套服務。新的設施將包含以下部分:

  • 在已有的發電機房內安裝一台發電機;
  • 在已有的發電機房外安裝一台集裝箱式發電機;
  • 一套氮氧化物還原系統(選擇性催化還原系統);
  • 一套餘熱回收系統(蒸汽和熱水);
  • 在已有的發電機房內安裝兩台變壓器(23/0.4千伏)。
項目成果

蘇伊士利用循環經濟原則,為聖地牙哥區域提供了一個能夠以生物工廠或獨立能源工廠模式運行的處理系統,設定國際一流的技術性能標準,保證服務質量,從而為聖地牙哥實現可持續的供水保障。

該項目主要的成效包括:

  • 優化工廠的運行及維護成本;
  • 符合相關標準規範;
  • 不產生過量的氮氣;
  • 在正常的殘留物溫度下(約30)實現卓越的脫氮性能;
  • 減少除氮過程中的化學藥劑用量;
  • 現有生物處理工藝不受除氮處理工藝的影響,同時兼具低能耗;
  • 產生可再生能源,降低成本,提高附加值;
  • 實現能源自主保障,在未來出現能源價格波動的情況下有助於確保供水的穩定。
100
%
沼氣利用率
80
%
氨氮清除率
0
非可再生能源使用率
Biofactoria La Farfana