水熱液化讓污水變?cè)?/h1>
2016-12-29 00:00:00王方
黃河黃土黃種人·水與中國(guó) 2016年12期
聽起來(lái)如同科幻小說(shuō)，美國(guó)的污水處理廠或許有一天能把普通污水變成生物原油。這正是美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）在做的新研究。
這項(xiàng)技術(shù)——水熱液化（HTL），模仿地球早期的地質(zhì)條件來(lái)創(chuàng)造原油，使用高壓高溫幾分鐘內(nèi)便可實(shí)現(xiàn)在大自然中原本需數(shù)百萬(wàn)年才能達(dá)成的東西。結(jié)果是得到了類似于泵出地面的石油，另有少量水和氧氣混合其中。這種生物柴油可以用傳統(tǒng)的石油煉取辦法來(lái)精煉。
美國(guó)各地的污水處理廠每天處理約340億加侖污水。這一數(shù)額每年可能會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)于3000萬(wàn)桶的石油。PNNL估計(jì)，一個(gè)人每年產(chǎn)生的污水可用于制造2～3加侖生物柴油。
污水，或者更具體而言污水污泥，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為不足以生產(chǎn)生物燃料，因?yàn)樗珴窳恕NNL研究的新辦法摒棄了目前烘干所需的大量熱技術(shù)，這一技術(shù)歷史上曾運(yùn)用于污水轉(zhuǎn)化為燃料中，但太過(guò)消耗能源且成本昂貴。HTL也能用在其他濕的有機(jī)原料制造燃料上，如農(nóng)業(yè)廢棄物。
使用水熱液化，有機(jī)物如人類的廢物可分解為更簡(jiǎn)單的化學(xué)化合物。給料增壓到每平方英寸3000磅，之后加壓的泥漿進(jìn)入一個(gè)約660華氏度的反應(yīng)器系統(tǒng)中運(yùn)行。高熱高壓致使廢料細(xì)胞破裂成不同的組分：生物柴油和水液相。
“市政污水污泥含碳豐富，有趣的是，還有脂類。”PNNL生物能源技術(shù)研究室負(fù)責(zé)人Corinne Drennan說(shuō)道，“脂肪或脂質(zhì)促進(jìn)廢水中其他材料如衛(wèi)生紙等的轉(zhuǎn)換，保持泥漿移動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器，并產(chǎn)生質(zhì)量非常高的生物柴油，精煉后產(chǎn)生燃料，如汽油、柴油和噴氣飛機(jī)燃料。”
“其間，最好的事就是工序簡(jiǎn)單。”Drennan說(shuō)，過(guò)去六年時(shí)間他們促使水熱轉(zhuǎn)化技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)，創(chuàng)造了一個(gè)連續(xù)的、可擴(kuò)展的過(guò)程。除了生產(chǎn)可用燃料，HTL還給當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門節(jié)省了污水污泥殘料加工、運(yùn)輸和處理的大量成本。
水環(huán)境和再利用基金會(huì)的獨(dú)立評(píng)估認(rèn)為，HTL是具有高度顛覆性的技術(shù)，在污水固化處理上頗具潛力。該機(jī)構(gòu)觀察員注意到，其過(guò)程具有高碳轉(zhuǎn)化率，初級(jí)污水污泥中近60%的可用碳能變成生物原油。報(bào)告呼吁進(jìn)一步的示范。
事實(shí)上，PNNL已將HTL技術(shù)授權(quán)給了猶他州的Genifuel公司，他們和Metro Vancouver合作，將在加拿大建立一家示范工廠。“Metro Vancouver希望成為北美擁有水熱液化處理污水實(shí)用程序的第一家。”Metro Vancouver公共事業(yè)委員會(huì)主席Darrell Mussatto表示。
試點(diǎn)項(xiàng)目將耗資800萬(wàn)～900萬(wàn)加拿大元。一旦資金到位，Metro Vancouver計(jì)劃2017年進(jìn)入設(shè)計(jì)階段，接下來(lái)是設(shè)備制造，2018年正式啟動(dòng)。“如果新興技術(shù)是成功的，未來(lái)廢水運(yùn)作將滿足可持續(xù)發(fā)展的零凈能源、零氣味、零殘留方式的要求。”Mussatto補(bǔ)充道。
其產(chǎn)品除了生物柴油，液相可以用來(lái)做其他燃料和化工產(chǎn)品的催化劑。少量的固體物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生，其中包含一些重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如磷，其回收后可取代生產(chǎn)化肥的磷礦石。
（來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》）
聽起來(lái)如同科幻小說(shuō)，美國(guó)的污水處理廠或許有一天能把普通污水變成生物原油。這正是美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）在做的新研究。
這項(xiàng)技術(shù)——水熱液化（HTL），模仿地球早期的地質(zhì)條件來(lái)創(chuàng)造原油，使用高壓高溫幾分鐘內(nèi)便可實(shí)現(xiàn)在大自然中原本需數(shù)百萬(wàn)年才能達(dá)成的東西。結(jié)果是得到了類似于泵出地面的石油，另有少量水和氧氣混合其中。這種生物柴油可以用傳統(tǒng)的石油煉取辦法來(lái)精煉。
美國(guó)各地的污水處理廠每天處理約340億加侖污水。這一數(shù)額每年可能會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)于3000萬(wàn)桶的石油。PNNL估計(jì)，一個(gè)人每年產(chǎn)生的污水可用于制造2～3加侖生物柴油。
污水，或者更具體而言污水污泥，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為不足以生產(chǎn)生物燃料，因?yàn)樗珴窳恕NNL研究的新辦法摒棄了目前烘干所需的大量熱技術(shù)，這一技術(shù)歷史上曾運(yùn)用于污水轉(zhuǎn)化為燃料中，但太過(guò)消耗能源且成本昂貴。HTL也能用在其他濕的有機(jī)原料制造燃料上，如農(nóng)業(yè)廢棄物。
使用水熱液化，有機(jī)物如人類的廢物可分解為更簡(jiǎn)單的化學(xué)化合物。給料增壓到每平方英寸3000磅，之后加壓的泥漿進(jìn)入一個(gè)約660華氏度的反應(yīng)器系統(tǒng)中運(yùn)行。高熱高壓致使廢料細(xì)胞破裂成不同的組分：生物柴油和水液相。
“市政污水污泥含碳豐富，有趣的是，還有脂類。”PNNL生物能源技術(shù)研究室負(fù)責(zé)人Corinne Drennan說(shuō)道，“脂肪或脂質(zhì)促進(jìn)廢水中其他材料如衛(wèi)生紙等的轉(zhuǎn)換，保持泥漿移動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器，并產(chǎn)生質(zhì)量非常高的生物柴油，精煉后產(chǎn)生燃料，如汽油、柴油和噴氣飛機(jī)燃料。”
“其間，最好的事就是工序簡(jiǎn)單。”Drennan說(shuō)，過(guò)去六年時(shí)間他們促使水熱轉(zhuǎn)化技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)，創(chuàng)造了一個(gè)連續(xù)的、可擴(kuò)展的過(guò)程。除了生產(chǎn)可用燃料，HTL還給當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門節(jié)省了污水污泥殘料加工、運(yùn)輸和處理的大量成本。
水環(huán)境和再利用基金會(huì)的獨(dú)立評(píng)估認(rèn)為，HTL是具有高度顛覆性的技術(shù)，在污水固化處理上頗具潛力。該機(jī)構(gòu)觀察員注意到，其過(guò)程具有高碳轉(zhuǎn)化率，初級(jí)污水污泥中近60%的可用碳能變成生物原油。報(bào)告呼吁進(jìn)一步的示范。
事實(shí)上，PNNL已將HTL技術(shù)授權(quán)給了猶他州的Genifuel公司，他們和Metro Vancouver合作，將在加拿大建立一家示范工廠。“Metro Vancouver希望成為北美擁有水熱液化處理污水實(shí)用程序的第一家。”Metro Vancouver公共事業(yè)委員會(huì)主席Darrell Mussatto表示。
試點(diǎn)項(xiàng)目將耗資800萬(wàn)～900萬(wàn)加拿大元。一旦資金到位，Metro Vancouver計(jì)劃2017年進(jìn)入設(shè)計(jì)階段，接下來(lái)是設(shè)備制造，2018年正式啟動(dòng)。“如果新興技術(shù)是成功的，未來(lái)廢水運(yùn)作將滿足可持續(xù)發(fā)展的零凈能源、零氣味、零殘留方式的要求。”Mussatto補(bǔ)充道。
其產(chǎn)品除了生物柴油，液相可以用來(lái)做其他燃料和化工產(chǎn)品的催化劑。少量的固體物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生，其中包含一些重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如磷，其回收后可取代生產(chǎn)化肥的磷礦石。
（來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》）
