位于廠內隧道的熱泵交換站由圖爾庫能源有限公司(Turku Energia Oy)運營,主要用于污水處理出水余溫熱能回收,回收熱能就近并入當地熱力管道系統,為近15 000戶家庭集中供暖 (每年約200 GWh,占圖爾庫地區14%供熱量);夏季用于區域制冷(每年約30 GWh,占90%該區域制冷量)(數據來源:https://energia.fi/)。
據測算,該熱泵站所替代的化石能源每年為圖爾庫地區減少約8萬t碳排放量。與此同時,污水出水平均溫度降低約5~10 ℃,非常接近排放水體環境溫度,可保護附近海域生態環境。
該污水處理廠每年產生約50 000 t干污泥。干污泥經油輪被運送至附近Gasum沼氣處理廠(Gasum Oy:n Topinojan biokaasulaitokselle),經過消毒、消化和堆肥處理、處置。消化產生的沼氣經熱電聯產(CHP)也用作該地區供暖和電力。堆肥處理后的污泥用作農/林業肥料或土壤改良劑。沼氣站采用中溫消化工藝,每年可以生產4 600 000 m3生物沼氣,相當于30 GWh能源。
除此之外,該廠還利用太陽能電池板產電,亦從通風管道、空氣壓縮機、泵站冷卻水中回收熱能,以實現碳中和運行目的。
以上數據可以看到,污水處理廠年均耗能總量為21 042 MWh,而通過各種形式能源回收總量高達211 415 MWh,產能幾乎是運行能耗的10倍之多。其中,以余溫熱能回收供熱/制冷能量回收占比總回收能量最大,達95%,是主要產能來源;而污泥厭氧消化產能僅占3.7%,且只能滿足36.8%運行能耗需要(況且在進水平均COD=2 100 mg/L下獲得),若僅靠污泥厭氧發酵距離碳中和目標甚遠(能量赤字73.2%)。可見,污水余溫熱能是一種潛能巨大的新能源,合理利用熱能讓該廠成為名副其實的“能源工廠”。
2020年,該污水處理廠總碳排量為10 712 t 二氧化碳(CO2),主要排放源為氮氧化物(NxO)和甲烷(CH4)(HSYViikinmäki 處理廠碳排測算模型)。
碳足跡核算除考慮污水處理廠運行外,還必須考慮到Gasum Oy沼氣廠以及TSE廠供熱與制冷量。下圖描述了該廠綜合體碳足跡減少情況。
2020年,該廠綜合體氣候影響為-24 931 t 二氧化碳(CO2),即,該廠綜合碳足跡為負數,不僅自身完成碳中和運行,而且出現大量碳匯。
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