廢水處理部門多年來一直使用好氧和厭氧處理; 因此，它在美國是厭氧消化產(chǎn)生的最大沼氣發(fā)生器之一就不足為奇了。來自1200多家植物的固體通過厭氧消化（AD）進行處理。1 盡管有這些令人印象深刻的數(shù)字，該行業(yè)還沒有最大限度地發(fā)揮這項技術(shù)的潛力。
雖然48％的廢水都是用AD處理的，但全國近15,000家設(shè)施中只有5,127個水資源回收設(shè)施（WRRF）被列為沼氣生產(chǎn)商或?qū)⒉牧纤偷狡渌鸄D工廠進行處理。2 這些往往是服務(wù)于大都市區(qū)的最大設(shè)施。據(jù)估計，只有85％的使用AD的設(shè)施實際上使用了生產(chǎn)的沼氣，只有16％的電力生產(chǎn)，只有1％生產(chǎn)升級后的生物甲烷用于進一步使用。
厭氧消化的好處：
美國環(huán)境保護署（EPA）表示，AD的使用可以幫助它實現(xiàn)多個目標(biāo)，包括到2030年將食物浪費減少50％的目標(biāo).3 一些戰(zhàn)略性EPA政策目標(biāo)得到AD的使用增加的支持包括：
對氣候變化采取行動 - 通過AD捕獲和燃燒甲烷可減少溫室氣體排放
保護美國的水 - 廢水處理設(shè)施中污水污泥{A/O+鋁污泥填料組合工藝處理農(nóng)村生活污水效果}的厭氧消化在成千上萬的設(shè)施中經(jīng)濟有效的廢水固體處理和管理中發(fā)揮著重要作用
通過減少化石燃料消耗，生產(chǎn)當(dāng)?shù)啬茉春捅Ｗo稀土資源（如肥料和土壤改良劑）來支持可持續(xù)發(fā)展
通過從垃圾填埋場和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移有機廢物來減少污染
廢水厭氧消化，多效消化濃縮系統(tǒng)
HRS節(jié)能多效消化物濃縮系統(tǒng)
美國環(huán)保署還表示，隨著反傾銷部門的發(fā)展，它可能提供額外的好處，并有助于提供有關(guān)食品浪費和農(nóng)業(yè)效率的跨機構(gòu)戰(zhàn)略。
廢水潛能的厭氧消化
根據(jù)水環(huán)境聯(lián)合會（WEF），夏威夷，華盛頓和加利福尼亞州通過厭氧消化處理固體的WRRF百分比最高，而新墨西哥州，伊利諾伊州，加利福尼亞州和夏威夷州的AD廢水流量百分比最高。生產(chǎn)沼氣的最常見用途是蒸煮器加熱（約48％的WRRF厭氧消化設(shè)施以這種方式使用天然氣），然后建筑采暖，發(fā)電或驅(qū)動過程機械（8％），只有1％用于管道注射。1
國家可再生能源實驗室（NREL）建議廢水部門每年可生產(chǎn)230萬公噸生物甲烷。4 其他估計表明，如果繼續(xù)可靠地運輸和處理廢水，美國老化的水基礎(chǔ)設(shè)施將在未來20年內(nèi)投資約6000億美元。5 許多較舊的廢水AD設(shè)施現(xiàn)在可以升級并利用最新技術(shù)。所有這些都意味著，增加美國廢水部門的能源產(chǎn)生潛力巨大。
當(dāng)考慮食物垃圾的潛在消化時，綠色天然氣生產(chǎn)的經(jīng)濟性變得更大。加利福尼亞州立大學(xué)的研究表明，與單獨消化污水相比，將25％的食物垃圾與75％的城市污水污泥混合可使沼氣產(chǎn)量提高60％。由于目前只有一小部分網(wǎng)站對其他廢棄物進行了消解，因此該行業(yè)資本化的潛力巨大。
取暖
傳統(tǒng)上，AD用于廢水處理是由工廠的處理需求驅(qū)動的，而不是天然氣生產(chǎn)，能源生產(chǎn)或消化物銷售的經(jīng)濟因素。然而，即使這仍然是在WRRF中安裝AD技術(shù)的關(guān)鍵驅(qū)動因素，還有其他原因可以使對AD的任何投資盡可能具有成本效益或盈利。
在許多情況下，關(guān)于是否投資AD的經(jīng)濟決策取決于最終項目的整體效率。諸如使用熱交換器的熱回收之類的技術(shù)使得資源 - 否則將浪費 - 用于預(yù)熱原料或蒸煮器以提高氣體生產(chǎn)效率。同樣，這種熱量可用于巴氏殺菌和濃縮過程，從而提高產(chǎn)生的消化產(chǎn)物的價值。
精心設(shè)計的系統(tǒng)可以回收和使用廢水AD工廠產(chǎn)生的40％的熱量。這種免費熱量在評估AD的任何投資時提供了有用的獎勵，并且潛在的開發(fā)人員應(yīng)該從他們的規(guī)劃過程開始時考慮這一點。
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