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污水是给人、环境和经济带来红利的资源——世界银行报告《From Waste to Resource》

发布日期:2021-06-14 来源: IWA国际水协会
  IWA微信公众号在之前的推送中介绍过众多发达国家污水资源与能源回收的实践。今年3月中旬,世界银行发布了一份题为《From Waste to Resource》的主题报告,专门介绍了拉丁美洲和加勒比地区的污水处理的创新经验。本期微信我们将分享该报告里几个发展中国家在污水资源与能源回收方面的成功案例,以飨读者。
  
  图. 世界银行报告《From Waste to Resource》的报告封面
  报告简介
  这份报告共有62页,分为6个章节,全篇都围绕着“污水是一种资源”的中心思想展开。报告作者、世行高级水资源管理专家Diego Rodriguez介绍说:“污水不应再被当成”废物“,而是一种资源。这是循环经济的核心。未来城市的发展必然要遵循循环经济原则,使消耗最小化。在污水处理领域采取循环经济理念的关键好处是,通过资源回收和再利用,可以将污水处理从成本高昂的服务,变成可以创收的业务。这会有助于降低污水治理的资金需求,实现可持续发展目标。”
  世行的统计显示,2017年拉丁美和加勒比地区的人口总数达6.44亿人,80%生活在城市地区。如下图所示,该地区很多国家的市民都能有基本的卫生设施的保障,但污水处理率则参差不齐。尽管如此,该地区还是有很多水管理创新的探索值得分享借鉴。
  
  案例介绍
  用流域管理的方法规划污水厂
  厄瓜多尔的瓜亚基尔为了保护当地的Daule河流域,促进了一个水基金的创立。该行动计划包括了水质的监控、污水处理、流域的侵蚀、沉积物控制和植树造林等。当局还制定污水综合管理计划,包括对接收水体的水文建模,了解其水质以评估处理水平。结果显示出水要求可低于最初预估标准,因为水体吸收能力高于预期,这降低了投资成本,提高投资效率。
  利用现有基础设施节省投资
  阿根廷布宜诺斯艾利斯的水务局AySa原已打算对其污水处理厂进行扩建,以提高处理能力。扩建费用约1.5亿美元,但在工艺评审过程发现现有设施的潜力还没完全开发,因此他们取消了扩建计划,节省了上亿的支出。
  挖掘污水厂的能量潜力
  墨西哥San Jeronimo污水厂采用传统活性污泥工艺,但对污泥有厌氧消化处理。生成的沼气送去500kW电机发电。目前的沼气发电量可以满足峰时的用电需求(每天3小时),其余时间的电耗从电网购买。当沼气产量不能覆盖峰时电耗时,污水厂的做法是关停曝气器,以确保运行经费不超支。但这会影响出水水质。工厂对此进行能源审核。审核结果显示,如果采用自动控制溶解氧、清洁曝气器、进入缺氧区,并加入协同消化的话,污水厂可以变成原来的能耗大户变成产能大户。现有的电机还没有满负荷运行,因此只要稍作改动,投资能在几个月内回本。
  污泥农用
  巴西联邦区供水和污水处理公司(CAESB) 将其污水厂处理后的污泥用来修复其管辖区内的农用土地。用污泥来改良种植玉米的土地,这些玉米的产率高于巴西平均水平,效率比矿物肥料高21%。类似的大豆研究显示其肥力高18%。秘鲁Cusco的一家污水厂通过与当地堆肥生产商达成协议,节约污泥运输和垃圾填埋费23万美元。污水厂污泥转化的堆肥随后用于保护Piuray湖的水环境治理项目。这类案例显示污泥农用不仅增产玉米,还节省了污泥处置的运输和填埋成本。
  智利圣地亚哥La Farfana污水处理厂的运营商投资270万美元进行改造,使工厂能够出售沼气,这项业务每年产生净利润100万美元。
  融资模式的创新
  在墨西哥的San Luis Potosi,Tenorio污水厂的出水不仅给农民灌溉农用,还供给附近的一家发热电厂,代替地下水作为冷却塔用水。这是一个经典的多方受益的案例。热电厂的冷却用水成本降低33%,6年下来给电力公司节省了1800万美元。热电厂付给污水厂的水费,完全能够覆盖其运行和维护成本。此外,6年下来,避免了4800万m³地下水的开采,为含水层的修复做出重要贡献。污水厂的创收增加了它的投资吸引力,促成了一个PPP的合作协议。
  
  除了拉丁美和加勒比海,报告其实也介绍了例如美国和南非的案例。南非德班的污水厂曾超负荷运行,水务部门原本计划将一级处理污水排入大海,但经过调研后,一家造纸厂MONDI和一家炼油厂SAPREF表示有兴趣接收处理后的污水。通过一个20年的PPP项目,德班成功将一个污水厂升级为有三级处理的再生水厂,出水有两个工厂使用,并解放了可供40万市民使用的饮用水资源。
  
  小结
  报告分享的这些优秀案例展示了世界各地政府将循环经济的理念实践于污水治理的可能性。从这些国家和地区的经验教训中,我们能更好地体会到他们建议的四个关键行动的意义所在:
  将污水干预措施纳入流域规划,最大程度地提高收益,提高效率和资源分配并吸引利益相关者。
  呼吁污水处理厂逐步转型为水资源回收设施,认识到污水的真正价值,以便从中提取潜在的资源,例如清洁用水、能源和营养物等。
  探索污水厂开源节流的创新融资和可持续商业模式。
  创新需要有对应的政策、制度和法规的配合和支持。
  
  这种模式对发展中国家尤为重要,可持续发展的水务运营理念能帮助这些国家解决污水处理率低、农业用水不规范带来的水污染和公共卫生问题。
  报告作者Diego Rodriguez 表示:“我们很高兴看到必要的转型已在进行中,许多国家的废水政策已包括再利用和资源回收。我们希望更多的国家能够效仿,各国需要扩大行动规模。”
  最后,附上报告的案例小结。
  案例小结
  
  感兴趣的读者,可以使用以下链接,查阅报告原文及相关拓展资料:
  https://www.worldbank.org/en/topic/water/publication/wastewater-initiative
  参考资料
  https://www.worldbank.org/en/topic/water/publication/wastewater-initiative
  https://sdg.iisd.org/news/world-bank-initiative-explores-innovative-use-and-reuse-of-wastewater/
  https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/29491
  http://documents.worldbank.org/curated/en/284951573498126244/pdf/Wastewater-From-Waste-to-Resource-The-Case-of-Santiago-Chile.pdf