汙水處理尾水排放水力發電先驅—美國聖迭戈市政

副標題：兼談城市治水的能源綠色化自給的大趨勢

美國加利福利亞州的名城San Diego（聖迭戈），雖臨太平洋西海岸，但仍靠水缺水。值得點讚的是：市政水務部門不斷探索，求解汙水處理廠如何實現綠色能源自給的難題，在先期已經投運的廠內生物質+汙泥沼氣發電的基礎上，又將目標鎖定到從尾水出口開發水電的新項目，榮幸成為了世界上第一個從下水道獲得水電的城市！

該市的Point Loma汙水處理廠，服務於當地2百萬市民，汙水處理能力為每天91萬噸，尾水出口與海平麵落差27米。據此可逐步演算出：

尾水流量 = 910,000/24/3600 = 10.5 m^3/s，這滔滔小洪水相當於50多米寬的小河流量啊！

若不考慮水阻損耗以及發電效率，理論潛在水電容量 = 10000*流量*水頭 = 2.7MW

該廠實際裝機容量1.35MW，也即每小時生產電能1350度。設計草圖如下：

 

別小看你倒一盆洗澡水、我衝一次馬桶、他潑一鍋洗碗水等等小事，人口基數的量大積分效應是極其顯著的，就看你善不善於利用其積分功效。人們不是常說全國人民各吐一口唾沫，攢到一池可以淹死壞人嗎？就是這個道理的通俗比喻。

前不久，我寫過一篇博文談論城市下水道排水發電，引來讀者吐嘈，說啥的都有：中國國情肯定行不通；發電效益還不夠維護費的；水量太小；不利於雨水排放；市領導隻對麵子工程有興趣；等等。

瞧瞧，人家美國鬼子不是雄赳赳邁出了下水道發電的第一步？

下水道綠色能源真的大有文章可做！

這不？該市汙水廠早上線了生物質發電，流程圖如下：

還上馬了光伏發電項目：

中華民族素有敢為天下先的精神和勇氣，我們的市政建設應奮起直追，解決了城市下水道這個良心工程，就可以給市民帶來安全感、幸福感和自豪感！

北京市政的高瞻遠矚值得稱道。1993年瑞典普拉克公司贏得了高碑店汙水處理廠合同，這是世界上最大的眾多汙水處理廠之一。高碑店二期500,000噸/日汙水處理廠汙泥中溫消化沼氣項目，於1999年9月正式運行。我認為，北京水務仍然有其他形式的綠色能源有待開發。

 

市政水務部門，由於業務的特殊性，從來都是耗能大戶，供電局對此“電老虎”頭痛不已。每噸汙水處理成本，依尾水質量控製標準而異，高標準對應高成本，其中能耗占較大比例。國外標準較嚴，處理成本約等於￥10/噸，中國可能遠低於此價。

理論上，水務實現能源自給自足是可能的，關鍵要多管齊下摳能量，最好的結果或許有多餘能量可供銷售；實踐上，極少數地方已率先實現自給目標。

聰明城市，或稱智能城市的建設，是個社會化的大係統工程。有共生互旺關係的企業，應該比鄰而建。拍板這些工程，需要高級決策者或其智囊，具有全局一盤棋的大智慧和超前意識。例如發電廠（煤電或核電或其它熱電）和汙水處理廠搭檔就很好，一個耗水一個耗電，處理後的尾水或中水，可用來冷卻熱電汽輪機，發電用過的低品位乏蒸氣，可以拿過來幹燥汙泥等。

 

參考信源：

1、WatewaterEnergy Efficiency Program https://www.sandiego.gov/mwwd/environment/energy

2、  城市良心—下水道不僅抗洪減災，也是綠色能源！http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1069259.html

 

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