Nước thải là nguồn tài nguyên: Chiến lược thu hồi tài nguyên từ nước thải của Amsterdam

2.1.4 . Giai đoạn C: phát triển chiến lược

Giai đoạn C tập trung vào việc xác định các chiến lược và đánh giá các chiến lược. Một chiến lược có liên quan đến nhiệm vụ và thị giác của một tổ chức. Một chiến lược bao gồm các hành động, kế hoạch và biện pháp, và đưa ra lựa chọn giữa những điều này, để hiện thực hóa tầm nhìn. Trong trường hợp này, thị giác của Waternet là thu hồi tài nguyên từ nước thải của Amsterdam để góp phần vào tham vọng của Thành phố Amsterdam để chuyển sang một thành phố hình tròn. Trong chiến lược nghiên cứu này được định nghĩa là sự kết hợp của các biện pháp (xuất phát từ giai đoạn B) tập trung vào một mục tiêu cụ thể là phục hồi tài nguyên. Nó đã được quyết định rằng mỗi chiến lược phải nhằm mục đích tối đa hóa một sản phẩm cụ thể. Những sản phẩm này được lựa chọn dựa trên kinh nghiệm tại Waternet hoặc nghiên cứu tại Waternet. Sự gắn kết trong một chiến lược đã được đảm bảo bằng cách chọn trọng tâm chính này và đảm bảo rằng tất cả các biện pháp trong chiến lược tương ứng với trọng tâm đó. Mỗi chiến lược nhằm tối đa hóa sự phục hồi của một sản phẩm. Khi các biện pháp, không phải là một phần của chiến lược cụ thể, không cạnh tranh với mục tiêu chính của chiến lược cụ thể này, chúng cũng có thể là một phần của chiến lược này để phục hồi các nguồn tài nguyên khác trong dòng nước thải theo các ưu tiên trong kim tự tháp giá trị.

Các chiến lược được đánh giá bằng cách sử dụng sơ đồ chiến lược. Một sơ đồ chiến lược cho thấy thành phần của từng chiến lược và mô tả cách mỗi biện pháp đóng góp cho chiến lược. Đánh giá này cho phép xác định các khóa, thắng win tình huống và các biện pháp không hối tiếc. Khóa là tình huống khi bằng cách chọn một biện pháp, tùy chọn thực hiện biện pháp khác bị loại bỏ. Một tình huống win win có thể tồn tại khi một biện pháp có lợi cho hai mục tiêu. Cuối cùng, một biện pháp không hối tiếc là một biện pháp có thể được thực hiện trong một số chiến lược, vì vậy một lựa chọn chiến lược là chưa cần thiết; Các biện pháp có lợi dù sao.

2.2.1 . Những hạn chế

Tiện ích nước Waternet bao trùm toàn bộ chuỗi nước trong và xung quanh Amsterdam và tìm kiếm cơ hội phục hồi tài nguyên trong toàn bộ chuỗi nước. Vì lý do thực tế, phạm vi của nghiên cứu này đã bị hạn chế:

• Chỉ có tài nguyên trong nước thải được xem xét. Các ranh giới được sử dụng trong nghiên cứu này được hiển thị trong Hình 3.

Nước thải công nghiệp đã bị loại khỏi nghiên cứu, vì ở Amsterdam, các công ty công nghiệp lớn có nhà máy xử lý riêng để loại bỏ các chất ô nhiễm cụ thể và các dòng tài nguyên này được thu gom riêng.

• Chỉ có chất hữu cơ và phốt pho được xem xét. Chất hữu cơ được chọn vì nhiều sản phẩm có thể được tạo ra từ chất hữu cơ trong nước thải. Các sản phẩm này đều có những ưu và nhược điểm giúp phục hồi ít nhiều khả thi về mặt tài chính, khả thi về mặt kỹ thuật, bền vững và thông tư. Ngoài ra, vì các sản phẩm này có cùng chất hữu cơ với nguồn, nên chúng đang cạnh tranh. Do đó, việc đánh giá các sản phẩm và phương pháp phục hồi là một bước quan trọng để xác định các chiến lược và đầu tư trong tương lai. Phốt pho được chọn vì Waternet đã có kinh nghiệm về việc thu hồi phốt pho và bởi vì thu hồi phốt pho có thể được thực hiện trong các phần khác nhau của chuỗi nước thải. Các sản phẩm khác nhau và các vị trí khác nhau đều cho thấy sự phức tạp của việc phục hồi tài nguyên. Các tài nguyên khác đã được xem xét nhưng loại trừ khỏi nghiên cứu là nitơ vì không có sự khan hiếm tài nguyên này, kim loại nặng vì số lượng và nồng độ thấp, và dược phẩm vì hiện tại không có phương pháp phục hồi.

• Thu hồi năng lượng nhiệt từ nước thải không được chọn làm sản phẩm tài nguyên trong nghiên cứu này. Khoảng 54% nước uống được sử dụng trong gia đình được đun nóng và rời khỏi nhà ở nhiệt độ trung bình 27  ° C: nước từ tắm và vòi sen có nhiệt độ khoảng 38 nhiệt40  ° C, nước máy rời khỏi nhà nhiệt độ 10 nhiệt 55 ° C và nước từ máy rửa chén và máy giặt có nhiệt độ xấp xỉ 40  ° C  ước tính rằng 40% tổng tổn thất năng lượng trong các ngôi nhà hiện đại của Hà Lan được thể hiện bằng nước thải nóng ra khỏi nhà. Trên cơ sở hàng năm, điều này hàm ý mất 8 GJ / nhà Van der Hoek. Tuy nhiên, thu hồi năng lượng nhiệt từ nước thải có một số nhược điểm. Thường có sự không phù hợp giữa cung và cầu, cả về thời gian và địa điểm. Để khắc phục vấn đề này, các công nghệ lưu trữ năng lượng nhiệt có thể được áp dụng, chẳng hạn như lưu trữ năng lượng nhiệt tầng ngậm nước. Ngoài ra, bơm nhiệt là cần thiết để truyền nhiệt từ nhiệt độ thấp hơn đến nhiệt độ cao hơn. Hơn nữa, phát triển màng sinh học và lắng đọng trên bề mặt bộ trao đổi nhiệt trong cống làm giảm sự truyền nhiệt và ảnh hưởng đến hiệu suất thủy lực. Những khía cạnh này là lý do để Waternet không xem xét việc sử dụng nhiệt trong nước thải.

• Tái sử dụng nước không được tính đến trong nghiên cứu này. Gần đây, một nghiên cứu chiến lược đã được thực hiện vào các nguồn nước thô hấp dẫn nhất để sản xuất nước uống ở khu vực Amsterdam. Nước thải đã xử lý là một trong những lựa chọn, nhưng không được chọn. Đối với sản xuất nước uống, chi phí quá cao, rủi ro sức khỏe cộng đồng quá cao và sự chấp nhận của xã hội quá thấp. Đối với sản xuất nước công nghiệp, chi phí tái sử dụng quá cao so với một lựa chọn hiện có: sử dụng nước được xử lý thông thường (đông tụ – lắng đọng – lọc) từ sông Rhine.

• Một bộ tiêu chí giới hạn đã được sử dụng để mô tả các biện pháp phục hồi tài nguyên. Trọng tâm là những thay đổi trong dòng nguyên liệu, sản phẩm phục hồi và chân trời thực hiện. Các cân nhắc tài chính, như chi phí cho các biện pháp và doanh thu từ các sản phẩm thu hồi được bán và điều kiện thị trường của các sản phẩm này, đã bị loại trừ.

2.2.2 . Các biện pháp được lựa chọn

Trong tổng số 21 biện pháp đã được lựa chọn làm thay đổi dòng nguyên liệu trong chuỗi nước thải của Amsterdam. Họ thay đổi số lượng tài nguyên có sẵn và / hoặc thay đổi số lượng tài nguyên này có thể được phục hồi. Các biện pháp có thể diễn ra tại bốn địa điểm khác nhau trong chuỗi nước thải. Vị trí đầu tiên là mức độ của người sử dụng nước: các hộ gia đình và doanh nghiệp. Vị trí thứ hai là hệ thống thu gom nước thải hoặc hệ thống thoát nước. Vị trí thứ ba là WWTP và vị trí thứ tư là xử lý bùn thải. Bảng 1 cho thấy các biện pháp và bao gồm các mô tả ngắn về các biện pháp. Tổng quan về các biện pháp chưa đầy đủ; có nhiều thay đổi hơn đối với chuỗi nước thải có thể. Các biện pháp ở đây là các biện pháp đang hoặc có thể được xem xét ở Amsterdam và là các biện pháp cho thấy nhiều khả năng khác nhau.