从废物到瓦:污水如何帮助解决印度的水、能源和卫生问题

用水密集型农业、快速的城市扩张、工业活动的增加和能源生产的增长正在推动印度的用水需求上升。Samuel Benoit拍摄/Flickr

随着印度夏季的加剧,许多州已经处于干旱之中而最热的日子还没有到来。与此同时,用水密集型农业、快速的城市扩张、工业活动的增加和能源生产的增长正在推动该国的用水需求上升。现在,印度一半以上的地区都面临严重的水资源压力

部分问题在于,印度仍然把水作为一种无限资源,按照提取、消耗和处置的线性模式来管理。但更有效的管理模式是从“循环经济”视角.水的可用性并不需要在被冲进下水道之后就结束了。相反,我们可以将工业和生活废水视为一种宝贵的资源,从中可以提取可用的水、营养物质甚至可再生能源。

通过污泥转能源厂再利用废水

如图所示,大多数城镇的污水处理设施都很简陋。图片来源:Vittal Boggaram/WRI

污泥转化能源系统可以将废物转化为输入,而不仅仅是输出,从而使循环经济的梦想成为现实。这些系统可以开发为独立的、分散的单位只需要最小的外部能量。从未经处理的污水中,它们可以产生三种有用的产品:能源、消化物和水,这些产品可以重复用于农业、工业,甚至家庭用途,如浇灌花园和冲厕所。

它的工作原理是这样的:污水处理厂首先将污水分离成固体“污泥”和液态水。然后,这种富含甲烷的污泥经历两个过程——热水解和厌氧消化——以快速有效地去除病原体并利用沼气。由此产生的沼气可以作为现场能源,为废水处理厂提供动力,也可以进一步提纯,作为天然气出售。此外,厌氧消化后的固体消化物可用于土壤的改良。(然而,消化槽中某些重金属的存在,可能使其不适合土地应用。)

工厂的财务需求和运营商的技术能力可以决定选择哪种污泥转化能源的技术和系统,这些技术和系统可以安装在现有的污水处理厂,减少对新基础设施的需求。这样可以节省时间、空间和金钱。

印度的双赢

污泥转化能源系统在另一方面也有帮助。印度城市人口急剧增长,以至于污水处理系统无法跟上人类排泄物的数量。印度的污水处理系统只够处理全国37%的污水这是在它们都以最大容量运行的情况下。事实上,可能只有不到37%的污水得到了处理——其余的往往被倾倒在水道或陆地上。未经处理的污水含有大量的病原体和其他污染物,可使人生病。

尽管出现了处理城市卫生的政策,但由于安装和维护成本高、运行这些设备需要大量能源以及需要训练有素的技术人员等障碍,传统废水处理设施的使用仍然有限。此外,传统设施在印度已经密集的城市地区需要大量额外的空间。非传统的,较小的污泥转化能源系统可以通过出售天然气和消化物来获得收入,并通过使用沼气来满足现场的能源需求来克服这些障碍。Sludge-to-energy系统能否帮助废水处理在财务上变得可行,提供可再生能源并减少温室气体排放同时帮助满足印度日益增长的水和卫生需求。

在印度实施污泥转化能源系统

世界资源研究所印度目前正在领导研究在印度城市实施污泥转化能源系统的潜力。WRI过去的研究发现中国咸阳的污泥转化能源系统将产生巨大的经济、环境和社会效益——印度的城市也能这样吗?我们在印度的研究将描绘水和废水部门的政策和制度格局,考虑哪些设计和方法符合印度的需求,并确定这些系统在提高对水压力的抵御能力方面的潜力。通过利用废水资源,印度城市可能同时获得清洁的水源、能源和改善的卫生条件。

最初发表于WRI Insights

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