日本下水道发展 污染控制策略及相关前沿水污染控制技术

http://www.water.hc360.com2020年07月07日08:37 来源:中国给水排水T|T

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    高速混凝处理技术的目的是减少SS/BOD的污染负荷。其处理流程如下:合流雨水依次进入加入无机混凝剂的凝集槽、加入细砂的注入槽、加入高分子混凝剂的混合槽,再经由沉淀槽,最后进行氯消毒排出。以流入水的浊度为指标调节混凝剂的添加量。其中雨水贮留管在当发生2mm/h及以上的降雨时进行拦截。此技术实际应用的污水处理厂设计覆盖人口105300人,计划面积1471公顷(内合流式155公顷),晴天最大处理能力88,400m³/日,高速混凝沉淀处理能力74,448m³/日。

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    4.2污水污泥的资源及能源回收利用

    近年来,日本污水污泥通过技术开发成为可再生能源。污水污泥中含有80%的有机成分。有机成分可以通过下水道沼气及污泥固型燃料等,转化为能源利用;也可以转化为肥料或作为土壤改良材料,进行绿色农田建设。其余的无机成分则可以添加或制成水泥原料、砖、骨材等。污泥的集中利用将有效提高其重新参与物质循环的效率。

    截至2018年末,日本污水污泥的能源、农业再利用率达35%,其中能源利用占24%,包括占16%的沼气和占8%的污泥燃料、焚烧废热利用等;农业利用占10%。未能作为生物质利用的还有65%,而在日本全国的污水处理厂产生的污泥,总共拥有能发电约110万户的电力的能源,政府将进一步采取利用措施,增加使用效率。自2012年引入上网电价(FIT)系统以来,沼气发电的引入已迅速发展,现在已在100多个地区引入。另一方面,污泥焚烧发电的示范也是一个新的研究项目。比如1.和歌山县和歌山市设置的阶梯式焚烧炉(由京都大学,日本下水道事业团,西原环境株式会社等联合开发,处理能力35吨/天,发电能力:100kWh/h),2.大阪池田工厂流化焚烧炉,处理能力25吨/天,发电能力25kWh/h。

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    4.3再生水的利用

    2017年度,日本的再生水利用率仅为1.4%左右,近年来一直持平。一半以上用作环境用水,例如景观用水和河道维护用水。其次作为城市用水占20%;虽然国外常见的农业用水占比不到10%,但近年来用于农业灌溉的应用实例也在逐渐提高。例如由京都大学,西原环境,东京设计公司设计的冲绳县糸满市再生水工程通过超滤膜过滤与紫外线消毒方式,将再生水用作农业用水。而东京都芝浦工厂则通过臭氧+陶瓷膜过滤手段将再生水用作城市用水。

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    4.4磷的回收

    日本几乎所有磷都依赖进口,但其有效利用量约为10%(主要是堆肥),同时日本约有10%的磷进口量流入下水道。因此,从污泥中再生磷并供给农业使用有很大的发展前景。兵库县神户市从消化的污泥中以MAP的形式回收,并用作大米和葡萄的肥料;岐阜县岐阜市磷回收工程通过碱抽提法从焚烧的灰渣中回收磷、并作为肥料出售。

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    4.5技术示范项目(B-DASH项目)介绍

    日本中央政府将主动在地方政府领域建立关于下水道的创新技术的大规模设施,以进行技术验证,创建和发布指南及在全国范围内部署。自2011财政年度以来,一直在实施下水道创新技术示范项目(B-DASH项目)。到2019财政年度,采用45种技术(全面示范)。国立土地与基础设施管理学院的网站上已经发布了24条准则。到目前为止已成为准则的B-DASH技术包括水处理技术、污泥处理技术、管道技术、以及防洪对策等。

    报告人介绍

    报告人贺凯本科,硕士,博士分别毕业于南开大学(2009年),清华大学(2012年),和京都大学(2016年)环境工程专业。博士毕业后于2016年10月-2020年3月期间在京都大学从事博士后研究工作,并于2020年4月开始作为京都大学流域圈综合环境质研究中心环境质预见分野助理教授开展研究教学工作。作为项目负责人主持JapanSocietyforthePromotionofScience(JSPS,日本文部科学省日本学术振兴会)基金和分担多项日本财团合作研究基金,并作为项目组成员参与日本环境省环境研究综合推进基金等,并担任日本学术振兴会科研基金审查委员会候补委员,日本水环境学会会员,京都大学环境卫生工学研究会会员等。

    研究机构介绍

    京都大学流域圈综合环境质研究中心坐落于日本滋贺县琵琶湖畔,最早可追溯到1970年设置的京都大学水质污染控制实验室,历经50年发展,京都大学流域圈综合环境质研究中心成为了日本学术振兴会重点大学交流项目,京都大学全球卓越教育研究据点项目,国际人间安全保障工学项目,环境管理人才育成国际据点项目等国际合作人才培养项目的重要参加单位,并且是日本环境研究体系中产官学合作的重要组成单位。在环境标准和环境政策(如,水质指标及标准制定,新兴污染物毒性评价等)上,同日本环境省,日本国土交通省等日本政府机构开展了紧密合作;在新型环境污染控制技术的开发上,同三菱电机,METAWATER,前泽工业,日立等日本著名企业进行合作研究,其中多项技术被列入日本国土交通省的下水道革新技术实证项目中进行推广。

责任编辑:殷莹莹

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