美國曾做過一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其每年向下水道排放的熱水中含有 3500 億萬千瓦時(shí)的能量，幾乎可以為 3000 萬戶美國家庭提供電力。

嚴(yán)冬時(shí)節(jié)，熱水嘩嘩地從水管流出，奔流到下水道中時(shí)仍余溫尚存，其中浪費(fèi)的熱能可謂不少。美國曾做過一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其每年向下水道排放的熱水中含有 3500 億萬千瓦時(shí)的能量，幾乎可以為 3000 萬戶美國家庭提供電力。一項(xiàng)新的能源回收實(shí)驗(yàn)正在北美興起，嘗試將廢水中的熱能回收起來，將之變成一種高效率、可循環(huán)的能源。

北美第一處熱回收設(shè)施

溫哥華的“東南福溪”是市內(nèi)的一片新興城區(qū)，2010年溫哥華主辦冬奧會，這里就是奧運(yùn)村的所在地。區(qū)內(nèi)有一座甘比街橋，現(xiàn)在，橋的南端豎起了五根粗大管道，那造型仿佛五根伸向天空的手指，管道頂端還裝著指甲形狀的LED燈。這個(gè)東西粗看是件街頭藝術(shù)品，其實(shí)是福溪區(qū)下水道熱回收裝置的一部分。

整個(gè)裝置稱為“福溪能源中心”，它在本質(zhì)上是一座加熱站，作用是為東南福溪的住宅和辦公樓提供熱水和暖氣。能源中心的設(shè)施由兩部分組成，一個(gè)是污水泵站，另一個(gè)是下水道熱回收與分配系統(tǒng)。甘比橋上望見的五根“手指”就是中心的排氣囪，除了它們，中心的三分之二建筑以及大部分機(jī)械裝置都位于地下，這既是為了減少視覺污染，也是為了將噪音減到最低。排氣囪上的 LED 燈會變換顏色，標(biāo)志熱量輸出的多少，由藍(lán)色到橙色，再到代表最大輸出的紅色。

福溪能源中心是北美第一處從未經(jīng)處理的城市廢水中提取熱量的設(shè)施。它目前的服務(wù)范圍僅為奧運(yùn)村，但是當(dāng)整個(gè)城區(qū)在2020年完全建成之時(shí)，中心將向56萬平方米左右的建筑供暖，16000位居民將從中受益。那時(shí)的東南福溪也將成為全世界“最綠”的城區(qū)之一。

從廢水中提取熱量

就原理而言，廢水熱回收其實(shí)相當(dāng)簡單：當(dāng)廢水從馬桶、浴室、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)等源頭進(jìn)入下水道時(shí)，它們的溫度大致是不變的，一般維持在 15 攝氏度左右。雖然會有地域和季節(jié)的差異，但下水道里的水基本都是溫水，其中的熱能是可以循環(huán)利用的。所謂熱回收，回收的就是這部分熱能。

它在技術(shù)上也不甚復(fù)雜。一個(gè)廢水熱回收系統(tǒng)有兩個(gè)功能，一是用熱泵來留住廢水中的熱量，二是將廢水凈化成清潔的水流，再送回住宅和辦公場所。整個(gè)系統(tǒng)完全封閉，其中的臟水和凈水互不混淆，但廢水的溫度可以用來加熱凈水。

這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能：在冬天，它需要加熱的水本身就有15攝氏度，因此要比加熱冷水耗費(fèi)的能量少得多。而到了夏季，系統(tǒng)又可以倒轉(zhuǎn)熱泵，用其中15攝氏度的涼水來給建筑降溫，從而降低空調(diào)費(fèi)用。與之類似的一個(gè)裝置是地?zé)岜�，它利用的是溫和、持續(xù)的地?zé)醽砑訜岱课�、降低制冷費(fèi)用。但建設(shè)地?zé)嵯到y(tǒng)需要耗費(fèi)巨資，在房屋底下深入挖掘，以導(dǎo)出地?zé)�。�?ldquo;下水道熱”系統(tǒng)采集的是人工的熱量，所使用的也是現(xiàn)成的淺層管道，不必再大動(dòng)干戈地重新排管。

廢水熱能的驚人潛力

眼下，廢水熱回收系統(tǒng)的初步成功已經(jīng)贏得了人們的重視，大家逐漸意識到了廢水具有解決能源短缺問題的潛力。加拿大溫哥華城外有一家“國際廢水熱交換系統(tǒng)公司”，總裁林恩·穆勒打趣說：“干我們污水處理這一行的，很少有人愿意跟我們握手。但在過去兩年里，和我交談過的每一個(gè)人都認(rèn)識到了從下水道流失的熱量。這些熱量都該回收。”

在這個(gè)形勢下，有好幾個(gè)國家開始研究下水道的熱量回收，有的國家更是已經(jīng)開始實(shí)踐，比如日本的東京和挪威的奧斯陸。而在中國，面積達(dá)到十萬平方米的北京火車南站也用上了熱回收系統(tǒng)�，F(xiàn)在，美國也對這個(gè)新能源開展了試驗(yàn)。

在芝加哥，一個(gè)廢水熱回收系統(tǒng)在 2012 年 5 月開始運(yùn)作。這個(gè)耗資 175,000 美元的系統(tǒng)由一位芝加哥大學(xué)的教授設(shè)計(jì)，其經(jīng)費(fèi)有一半來自芝加哥水利事業(yè)局，另一半則來自公益性的私人機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)被安置在芝城的一家水處理廠內(nèi)，運(yùn)轉(zhuǎn)至今，已經(jīng)使加熱和冷卻的成本降低了五成。據(jù)估算，在三年之內(nèi)，系統(tǒng)就能自負(fù)盈虧，而水處理廠所使用的能量只占到污水中回收能量的 2％，還有大量富余能量可供城里的其他設(shè)施使用。

華盛頓州的國王縣（西雅圖是其行政中心）政府也有意推廣這種節(jié)能的手段。今年早些時(shí)候，縣政府召集當(dāng)?shù)氐姆慨a(chǎn)開發(fā)商開了一個(gè)通報(bào)會。在會上，縣廢水處理部的資源回收經(jīng)理杰西·以色列向開發(fā)商們介紹了熱回收的前景。她在會上很受歡迎，與會者反響熱烈：“兩年之前，都還沒有人聽說過下水道和熱回收。但是現(xiàn)在，大家都跑來跟我說‘嘿，下水道熱回收，跟我好好說說。’”她還表示，雖然開發(fā)商的房子尚未動(dòng)工，但他們已經(jīng)盯上西雅圖市內(nèi) 400 公里長的管道了。

“下水道熱回收是最酷的，”她說，“我從沒想到有一天我會這么說。”

然而，要將這個(gè)資源利用起來卻并不容易。到現(xiàn)在，國王縣政府還在考慮向開發(fā)商開放下水道會有什么后果，也不知道該制定什么樣的規(guī)章手續(xù)。一個(gè)簡單的解決方法是從每座建筑物的下方和內(nèi)部取得廢水能量，而不必觸及城內(nèi)的公共基礎(chǔ)設(shè)施。這就是林恩·穆勒的用武之地了，他設(shè)計(jì)的系統(tǒng)正可以安裝在建筑內(nèi)部，在廢水流出建筑之前捕獲其熱量。這樣做非但可以使公共設(shè)施免于破壞，而且還能獲得更多能量：由于建筑物的隔熱效果，這時(shí)的廢水還有大約 21 攝氏度。穆勒的公司曾在溫哥華的一組聯(lián)排別墅里安裝了這套系統(tǒng)，結(jié)果不僅使其能耗降低了 75％，還幫助開發(fā)商贏得了 LEED 鉑金評級——這是由美國綠色建筑協(xié)會頒發(fā)的認(rèn)證系統(tǒng)中最高的一級。

不過，雖然廢水熱回收事業(yè)已經(jīng)起步，但是到今天，它的發(fā)展還只能算是蹣跚而行，技術(shù)的推廣仍受到城市規(guī)模等因素的制約。比如明尼蘇達(dá)州的布雷納德，一座人口 13000 的小城，當(dāng)局已經(jīng)計(jì)算好了下水道中的水溫和可資利用的能量，但是回收系統(tǒng)卻遲遲建不起來——因?yàn)檫@里不是北京，沒有十萬平方米級別的建筑項(xiàng)目。

對此，杰西·以色列表示，熱回收行業(yè)需要做出幾個(gè)具有示范作用的項(xiàng)目，以證明這項(xiàng)技術(shù)可以在不同的環(huán)境中應(yīng)用，而技術(shù)的其他推廣者也需加倍努力，向公眾多多宣傳污水中產(chǎn)生清潔能量的驚人潛力。

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