Nachhaltige Haushaltsanlagen zur Klärung von Abwasser Solarenergie

Kurze Einführung
Das unterirdische System der solarbetriebenen, nachhaltigen Abwasseraufbereitungsanlage ist ein neues Behandlungsmodell, das Solarenergietechnologie mit unterirdischen Abwasseraufbereitungsanlagen kombiniert. Der Kernstück ist die Nutzung von Solar-Photovoltaik-Stromerzeugung oder solarthermischer Umwandlung zur Energieversorgung, zum Antrieb des Abwasseraufbereitungsprozesses und gleichzeitig die Verlegung der Aufbereitungsanlagen unter der Erde, um das integrierte Ziel von "Energieeinsparung + Umweltschutz + Platzersparnis" zu erreichen.
Systemzusammensetzung und Funktionsprinzip
Solarenergienutzungsmodul
Photovoltaik-Stromerzeugung: Wandelt Lichtenergie durch Solarmodule in elektrische Energie um, um Geräte wie Wasserpumpen, Belüftungsvorrichtungen und Steuerungssysteme mit Strom zu versorgen.
Solarthermische Unterstützung: Nutzung von Sonnenkollektoren zur Erwärmung von Abwasser, zur Steigerung der mikrobiellen Aktivität und zur Optimierung der Behandlungseffizienz im Winter.
Vergrabene Behandlungseinheit
Konstruktionsdesign: Es werden modulare Stahlkonstruktionen oder Betonbeckenkörper verwendet, die 0,5 bis 3 Meter unter der Erde vergraben werden. Die Oberfläche kann begrünt oder befestigt werden, ohne Grundfläche zu beanspruchen.
Verfahren:
Vorbehandlung: Entfernung von groben Partikeln durch Rechen und Sandfang;
Biochemische Behandlung: Nutzung von anaeroben/aeroben Mikroorganismen zum Abbau organischer Stoffe, oft in Kombination mit MBR (Membranbioreaktor), A/O (anaerob-aerob) und anderen Verfahren;
Erweiterte Behandlung: Durch Membranfiltration und Desinfektion (Ultraviolett oder Ozon), um die Emissionsstandards zu erfüllen;
Schlammbehandlung: Einige Systeme integrieren Solartrocknungstechnologie, um die Schlammmenge zu reduzieren.
 Anwendbare Szenarien
Dezentrale Abwasserbehandlung: Ländliche Gemeinden, Sehenswürdigkeiten, Autobahnraststätten, abgelegene Villengebiete und andere Regionen, die nicht durch kommunale Leitungen abgedeckt sind.
Ökologisch sensible Gebiete: Gebiete um Naturschutzgebiete oder Wasserquellen, die geringe Geräusche, geringe Gerüche und eine harmonische Landschaft erfordern.
Die Eigenschaften der solarbetriebenen unterirdischen häuslichen Abwasserbehandlung
Kernvorteile (Energieeinsparung und Nachhaltigkeit)
Der Grad der Energieautarkie ist hoch
Der Anteil der Solarstromversorgung kann 60 % bis 90 % erreichen, wodurch die Abhängigkeit vom Stromnetz verringert wird und es sich besonders für Gebiete mit instabiler Stromversorgung eignet.
Beispiel: Eine ländliche solarbetriebene unterirdische Behandlungsstation kann 500 Tonnen Abwasser pro Tag verarbeiten, und ihre jährliche Stromerzeugung kann 80 % des Energieverbrauchs der Geräte decken.
Reduzierung der Kohlenstoffemissionen
Im Vergleich zu herkömmlichen kommunalen Kläranlagen werden die Kohlenstoffemissionen um 40 % bis 60 % reduziert, was mit den "Dual-Carbon"-Zielen übereinstimmt.
Umwelt- und räumliche Vorteile
Es nimmt weniger Fläche ein und hat eine freundliche Landschaft
Das vergrabene Design nimmt nur 1/3 bis 1/2 der Grundfläche ein. Die Oberfläche kann als Parkplatz, Garten oder Ackerland genutzt werden. Beispielsweise kann über der vergrabenen Behandlungsstation in einem Wohngebiet ein Rasenplatz gebaut werden.
Geringe Geräuschentwicklung und geringe Geruchsbelästigung
Die Geräte sind unter der Erde vergraben und in Kombination mit Schalldämmmaterialien beträgt das Betriebsgeräusch weniger als 50 Dezibel. Die geschlossene Struktur reduziert das Austreten von Gerüchen und muss mit Geruchsbekämpfungsvorrichtungen wie biologischen Filtern ausgestattet sein.
 Technische und Betriebs- und Wartungsmerkmale
Hoher Automatisierungsgrad
Integriert mit einem SPS-Steuerungssystem verwendet es solarbetriebene Sensoren, um die Wasserqualität (CSB, Ammoniumstickstoff usw.) in Echtzeit zu überwachen und die Belüftung, Dosierung und andere Prozesse automatisch anzupassen.
Die Betriebs- und Wartungskosten sind niedrig
Das modulare Design ist wartungsfreundlich. Das Solarenergiesystem hat keine Brennstoffkosten und der manuelle Wartungsaufwand wird im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um 30 % reduziert.
Starke Anpassungsfähigkeit
Die Verfahrensparameter können an die Schwankungen der Wasserqualität angepasst werden. Im Winter sorgt das photothermische Hilfssystem dafür, dass die Wassertemperatur ≥15℃ beträgt, wodurch die Aktivität der Mikroorganismen aufrechterhalten wird.
Einschränkungen
Die Anfangsinvestition ist relativ hoch: Die Baukosten für Solarenergieanlagen und vergrabene Strukturen sind 15 % bis 25 % höher als bei herkömmlichen Verfahren, aber dies kann durch staatliche Zuschüsse oder langfristige Energieeinsparungsvorteile ausgeglichen werden.
Beeinflusst durch das Wetter: Kontinuierliches Regenwetter kann zu Schwankungen in der Stromversorgung führen. Es ist notwendig, Energiespeicherbatterien (wie Lithiumbatterien) oder Notstromquellen zu verwenden.