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零能耗!水价50元一吨!丹麦治水模式竟开始落地中国

作者: 发布日期:2018-09-10 17:01

  哥本哈根港帆影绰绰,湛蓝的海水上,不时有白天鹅优雅地游弋,让人想起丹麦著名童话作家安徒生笔下《丑小鸭》的故事。过去40年,丹麦的水也经历了从“丑小鸭”到“白天鹅”的蜕变。

  

 

  “上世纪70年代,丹麦遇到许多水问题,包括用水太多、水污染等。”当地时间8月27日,在丹麦环境与食品部五楼会议室,丹麦环境署水资源特别顾问马兹比尔格(Kim Madsbjerg)告诉第一财经记者,窗外所见哥本哈根港的海水,现在人们可以畅泳其中,而30年前这里水污染严重,人们很少直接去游水。

  

 

  马兹比尔格表示,从1990年到2015年,丹麦经济一直增长,人均水资源消耗却在持续降低,关键在于水资源节约没有影响经济成长,政府通过政策驱动“水创新”,基础设施建设有了回报。

  

 

  随着水处理创新技术的应用,丹麦2015年水行业消耗的社会电力占比仅为1.9%,低于全球4%的水平。丹麦计划到2040年水行业消耗的社会电力占比降为0,其产生的能源与消耗的能源抵消。换句话说,即“零能耗”。

  如今,这个童话王国的治水经验正在输入到中国,它背后有什么秘诀呢?

  控制污染源:医院污水净化可养鱼 

  在哥本哈根大区(注:大区相当于中国的省份)的赫勒福(Herlev)医院旁边,有一座占地500平方米的小型污水处理厂,它就地处理这家当地第二大医院的污水,经过四个步骤的处理,净化后的水可以养鱼,大部分排入附近的小河中。

  负责赫勒福医院污水处理厂项目的格兰富公司市政业务总监雅各布(Jakob)告诉第一财经记者,2012年~2014年,这个污水处理厂建设测试;2016年正式投入使用,目前一年可以处理15万立方米的医院污水。

  雅各布拿出一瓶咖啡色的水。这是医院出来的污水样本,含有大量的抗生素和药物残留。在这个厂里,经过第一步大颗粒过滤、第二步处理塔化学处理、第三步陶瓷膜过滤细菌,第四步臭氧和活性炭的净化。在出水处,雅各布舀起一杯水,清澈透明,没有气味。旁边一个水族箱里,金鱼正在净化后的水中嬉戏。

  最终净化后的水,其中10%与分流收集的雨水一起,输入到医院的冷却塔,实现废水循环利用;余下大部分直接排放到附近的小河里。在此过程中,净化水中剩余的热量会输入到医院供暖系统。

  

 

  这带来了多重好处。雅各布说,一是有效处理医院污水中的有害物质,把其中的抗生素、药物残留和病菌全部清除掉;二是节约成本,医院污水如果排入市政管网,污水处理费为每立方米(即1000升)3欧元,折合约24元人民币,就地由医院污水处理厂处理的成本可降低25%,而且由于循环利用,每立方米污水处理还带来2欧元的收益;三是有助于环境改善,附近的小河枯水期缺水,医院污水净化后排入河中,有利于周围生物生长;此外,通过监测医院污水中的病菌和药物成分,可以向医院发出病菌传染、抗生素使用过量等预警,提前做好防范措施。

  这个污水处理厂无人值守,只需医院派一个人操作,且一天只需工作2个小时。因为水质净化的数据通过电脑信息系统,会反馈到格兰富公司,由专业的工程技术人员在网上进行监控。

  哥本哈根大区正在积极推广这样的无人值守医院污水处理厂,计划未来在10~15家医院建设类似的污水处理厂。

  此外,项目投资采取的是政府、企业多方合作的PPP(政府和社会资本合作)模式。赫勒福医院污水处理厂投资额为450万欧元(约合3565万元人民币),其中哥本哈根大区政府出资150万欧元、技术支持方格兰富公司出资150万欧元,余下资金由哥本哈根市政局提供,而一家污水监测的技术公司也是项目参与方。

  “很多国家认为污水处理成本贵,但在我看来,废水都是资源。废水可以变为沼气,发电用于水泵运转。” 马兹比尔格说,丹麦水资源充足,关键是如何防止污染。

  作为农牧业大国,丹麦对防止水污染巨细靡遗。许多奶牛厂也有污水处理设施,处理后的“中水”可再次使用。在丹麦屠宰一头猪,1997年需近700升水,2008年用水量降至约200升,也得益于水的净化及循环利用。此外,防止农药残留污染水体、防止水井旁杂质污染地下水,也是监管重点。

  从1995年到2007年,农药、重金属等有害物质在丹麦水体中的含量明显减少,现在人们可以直接在河流、湖泊和海里游泳。

  水价倒逼:用水量下降和技术创新 

  水是生活中重要的资源,也是重要的商品。过去30年,丹麦水价上涨幅度大大高于物价涨幅。经济杠杆背后,政府、企业与学校结成创新伙伴,不断推动水处理技术的创新进步。

  据马兹比尔格介绍,丹麦每个家庭都安装了智能水表,可以通过监测提醒人们减少用水量;同时,从水厂到用户的输水过程中,减少“跑冒漏滴”也是一个重点。过去30年,通过水泵等技术创新,丹麦减少了40%的水泄漏。目前丹麦只有8%的水漏损率,其中哥本哈根的水漏损率更低至5%。而中国有的城市水漏损率高达20%~30%。

  1990年以来,丹麦的水价的上涨幅度明显高于物价涨幅:如果说物价上涨了20%,那么水价则上涨了40%。马兹比尔格解释说,水价快速上升,原因是其中包含了饮用水价格、饮用水增值税、污水处理成本等,其中污水处理成本在水价构成中的占比高达51.9%。

  8月29日,第一财经记者来到丹麦第二大城市奥胡斯,参观了奥胡斯水务集团旗下的Truelsbjerg无人值守自来水厂。这座占地1200平方米的水厂,坐落在一片原始森林旁。它从森林里的8口井抽取地下水,并加工为自来水,供应给周围的4万居民。奥胡斯水务集团总工程师佩德森(Flemming Fogh Pedersen)介绍说,奥胡斯水务集团有8个这样的水厂,水源来自90口井,并向27.5万居民供水。

  记者步入森林深处,看见这里有一个水井房,里面的格兰富潜水泵把地下水抽取出来输送给水厂。由于水源干净,只需经过输入氧气让金属沉淀以及沙子过滤两个环节,自来水便已达到饮用水标准。

  

 

  佩德森说,目前奥胡斯的水价为每立方米46.41丹麦克朗(约合50元人民币/吨),水价构成包括自来水的生产成本、增值税、污水处理成本等。水厂依靠其中的增值税部分运作,政府不给补贴,而且要求水厂每年将成本降低2%。

  高昂的水价,使居民用水量和水的漏损率逐年下降。目前,奥胡斯市居民每天每人的水消耗量已降至99升,即每人每月用水量为3吨(即3000升)。而通过技术创新,这里的水漏损率已从1977年的10%,降至2017年的5%。

  

 

  治水“北欧模式”输入到中国 

  如何形成水资源的良性循环,马兹比尔格说,“这需要政府、商业机构、大学一起沟通探讨有什么新技术、新模式,一起推动水问题的解决”。

  丹麦政府每年有1000万~1500万欧元提供给企业和大学,寻找水资源的创新解决方案。目前,丹麦每百万居民的水处理技术专利数在全球排名第一,达到每年20个。“丹麦政府在投入资助研发资金的同时,也向企业提出要求,如有多大的商业效果转化、有多少产品可以出口。这样,项目成功之后企业也能从中获利。” 马兹比尔格表示。

  一个例子就是,在丹麦比隆市的一家生物提炼厂,已经实现了零能耗。它利用污水的沉积物,变为沼气,来换成电能。所产生的电能已经可以抵消它消耗的电能。

  丹麦已有5座这样的零能耗生物提炼厂,丹麦环保署还在国内积极推广这种模式。而且,这种零能源的生物提炼厂模式也输出到其他国家,在韩国已设立了两座。

  丹麦水处理行业正向全面“零能耗”进军。马兹比尔格说,目前全球有4%的电能用于水处理行业,预计到2040年这一比例仍维持在4%。2015年,丹麦有1.9%的电能用于水供应、水处理,受益于技术创新,预计到2040年这一比例降为0。

  马兹比尔格说,中国也在发展智慧水务,中国与丹麦之间有许多合作项目。

  他介绍道,近年丹麦环保大臣每年都会访问中国,并拜访中国水利部、生态环境部(原环境保护部),双方的合作非常多。比如,帮助中国解决水漏损的问题,丹麦环保部携手丹麦具有领先技术的水泵、水表企业一起,推进相关项目,目标是推动中国在供水效率、能源节约方面也达到世界水平。

  上文提到的丹麦无人值守的医院污水处理厂,也即将首次引入中国,落户在广东省肇庆市鼎湖区的一家医院。技术提供方格兰富中国公司副总裁张小岩向第一财经记者透露,目前该项目正在敲定具体的设计方案。

  中国驻丹麦大使馆科技参赞彭斯震告诉第一财经记者,丹麦只有500多万人口,国土面积4万多平方公里,但环保目标很清晰,计划到2050年实现零排放,而且依靠科技创新、结合市场机制,不断推进目标落地。40年来,丹麦的经济增长了80%,能源消耗量基本保持平衡;因风力发电等新能源占比提高,二氧化碳排放量却减少了。丹麦找到了能源消耗与经济发展脱钩的方法,被称为“北欧模式”,这种可持续发展的模式值得中国借鉴。

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来源:第一财经 编辑:李楠