污水处理厂沼气现场发电技术经济评估：巴西UASB设施的低碳能源实践

来自巴西的研究人员针对发展中国家小型污水处理厂(STPs)普遍焚烧上流式厌氧污泥床(UASB)反应器产生的沼气问题，开展沼气现场发电技术经济研究。结果表明：处理量25 L/s的设施可实现125 MWh/年发电量，度电成本0.017-0.023美元，2年回收投资，并减少450吨CO2-eq/年排放。该方案为分散式能源系统提供可复制样板。

　　

在发展中国家的小型污水处理厂(STPs)中，上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)反应器产生的沼气常被直接焚烧，浪费了这一极具潜力的能源。这项研究以巴西安格拉杜斯雷斯市处理能力25升/秒(L/s)的设施为样本，通过30%效率的发动机发电机组模型验证：即使处理量低于30 L/s的工厂，沼气发电系统仍能在2年内实现投资回报。

数据显示，该系统年均沼气产量达9.7立方米/小时(m³/h)，年发电量125兆瓦时(MWh)，度电成本仅0.017-0.023美元，可满足污水处理厂47%的用电需求。当采用8%的折现率时，项目净现值达+9.3千美元。更令人振奋的是，基于服务区人口规模推算的扩建方案显示，投资回收期可缩短至1年1个月，电力自给率提升至57%。

若将该模式推广至全球1.8万座类似UASB污水处理厂，每厂每年不仅能节省40%电费，还可通过甲烷回收和替代电网供电减少约450吨二氧化碳当量(CO₂-eq)排放。这项研究证实，小型分散式沼气发电系统兼具技术可行性、经济吸引力和生态效益，为市政水务部门提供了"以废换能"的可持续发展方案。