近年來，日本政府在推行“有機質資源高效能源轉換技術開發”工程(High Efficiency BioenergyConversion Projeet)的基礎上，通過將燃料電池與沼氣發酵系統有機地結合在同一系統中的技術手法，實現了污泥高效發電。從2002年日本政府頒布新能源政策基本法以來，日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)先后在日本各地資助了多項以污泥為原料的生物質高效發電工程的建設L11l。其中，頗具代表性的為山形市水道部凈化中心以下水道污泥為原料，通過沼氣發酵方式制造沼氣，進而通過利用燃料電池，實現污泥高效發電，系統流程見圖4。

 

 

　　東芝公司和橫濱市下水道管理局合作，先將污泥厭氧消化處理，所得沼氣(含甲烷60％～80％)經干式脫硫和活性炭吸附凈化后，送往燃料電池系統的改質器。沼氣產出量為90m3／h。磷酸型燃料電池 PC257m心，功率200kW。此種燃料電池可用于含甲烷、C02的低熱值(22～25Ml／m3)的沼氣發電。美國政府積極支持沼氣燃料電池的商業應用，并給予政府補貼。目前，美國已有多家下水道污泥處理場引進燃料電池技術，并建成投產。紐約州NYPA電力公司沼氣產出量3000m3／d。加州一項同類工程，沼氣量4000m3／d，其燃料電池產生的熱氣體，返回用于加熱厭氧消化罐。在馬薩諸賽州和俄勒岡州也有類似裝置。國內還未見工程應用實例。

　　3 3種工藝比較

　　利用污泥進行發電的3種工藝各具優缺點，城市污水處理廠3種方案的基本性能指標見表1。

 

 

　　4結果與討論

　　我國城市污水處理廠每天產生大量的污泥，給城市環境帶來沉重的壓力。以往的處理方式日益顯示其弊端，將污泥轉化成能源用于發電供熱，符合我國新時期循環經濟建設的要求，符合我國“十一五”節能減排的要求，更可為短缺的能源現狀開辟蹊徑，減輕甚至避免對環境產生二次污染。污泥發電是目前處理污泥最理想的途徑，3種污泥發電工藝各具優缺點，在工程應用中，應根據實際需要，依據現場條件，綜合考慮運行費用的前提下，因地制宜地選擇合理的發電技術。雖然污泥發電的基本建設總投資比燃煤和燒油發電高，但一旦將環境成本內化，并合理實施鼓勵新型能源及可再生能源的財政、稅收、信貸政策，與發達國家看齊，鼓勵全社會積極參與固體廢棄物利用事業，污泥發電技術將非常具有優勢。

　　參考文獻

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