在美国国会上游，立法者们可能在如何应对气候变化的正确国家战略上犹豫不决，而一些共和党人宁愿不相信气候变化的存在。但在下游，世界上最大的同类设施正忙于准备保护立法者和首都免受因忽视海平面上升威胁而可能出现的恶臭灾难。
哥伦比亚特区水务和污水处理局的蓝平原设施正在进行的两个耗资数百万美元的重大建设项目，将向其他公用事业公司表明，现在是准备的时候了，而且，尽管花费巨大，但在全球变暖面前无所作为的替代方案可能会使一座城市及其水源被未经处理的污水淹没。
这些项目包括一座旨在保护该工厂免受前所未有的500年风暴潮袭击的海堤，以及一座计划于今年夏天完工的现场热电联产厂，这些都是该水务局为减少碳排放和为极端天气事件做准备而采取的少数措施之一。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事能够继续存在。
该领域的专家表示，尤其是在减排和能源独立方面，华盛顿特区水务局是美国水务公司中的创新者。
非营利组织水环境研究基金会的高级项目主管劳伦·菲尔莫尔说：“大约有十几家废水处理厂正在着眼未来，并定位自己成为一种不同类型的公用事业公司——与其说是被动应对，不如说是主动出击。”
菲尔莫尔说，华盛顿特区水务局“可能是这个群体中的领导者”。
为桑迪风暴后的世界建造的海堤
华盛顿的大部分污水都汇集在一个占地 150 英亩的设施中，该设施名为蓝平原高级污水处理厂。根据华盛顿特区水务局员工的说法，开始在其周边升起的海堤与其说是创新，不如说是必需品。
蓝平原为华盛顿、马里兰和弗吉尼亚州的 200 多万人提供服务，“是我们迄今为止最有价值的资产，也是我们已经从保护和适应的角度进行研究的对象，”华盛顿特区水务局的可持续发展项目经理莫琳·麦高恩·霍尔曼说。
该工厂的建筑物和运营设施被夹在波托马克河和阿纳卡斯蒂亚高速公路之间，位于哥伦比亚特区的最低点。它在 20 世纪 30 年代被设计成这样是为了最大限度地减少上坡抽水。“对于很多不同的流程来说，重力仍然是我们的朋友，”霍尔曼说。
但是，如果风暴潮将水推入波托马克河并进入蓝平原，重力就会从朋友变成敌人。模拟显示，5 级飓风几乎会淹没该工厂的所有水箱、反应器和其他水处理过程中所需的昂贵设备。
海堤的建设已经进行了几年，但看到 2012 年的超级风暴桑迪使纽约和新泽西的污水处理厂瘫痪，“真的让我们开始行动起来了，”霍尔曼说。
2013 年，华盛顿特区水务局董事会批准在该设施周围建造一个 17.2 英尺高的海堤，旨在保护蓝平原免受 500 年一遇的洪水侵袭——“这相当保守，尽管你看一些气候变化模型，你会觉得再保守也不为过，”霍尔曼说。
尽管美国首都没有出现过 500 年一遇的洪水记录，但华盛顿特区水务局已经注意到天气模式的变化给其运营带来了压力。近年来，短暂但强烈的夏季风暴增多，导致频繁的局部洪水，尤其是在该市地势较低的布卢明代尔社区，迫使该水务局加强其防洪响应策略并增加其依赖的当地数据雨量计的数量。
海堤的建设预计耗资 1320 万美元的自由支配资金，计划于 2021 年完工。一部分海堤已经完工，与该水务局耗资 9.5 亿美元的增强型营养物去除项目同时进行，该项目将减少华盛顿特区水务局排放到波托马克河的氮含量，以满足即将到来的美国环保署的要求。
“我们在这里所做的很多事情，尤其是在蓝平原所做的事情，都是由许可驱动的……你有时会忘记，你可以花费数十亿美元在清洁河流项目上做所有这些美好的事情，并试图将氮从 [切萨皮克] 湾中去除，但如果来了一场合适的飓风并席卷一切，这真的对任何人都没有什么好处，”霍尔曼说。
准备一个保持水泵运转的系统
即使没有发生洪水，极端天气事件也可能中断华盛顿特区水务局每天依赖的 25 兆瓦电力，以便泵送、过滤、曝气和消毒每天流经蓝平原的 3.7 亿加仑废水。
为了更好地应对停电，以及减少碳排放和降低能源成本，华盛顿特区水务局正在与该地区的电力公司 Pepco Energy Services 合作，在蓝平原建造自己的热电联产厂，耗资 4.5 亿美元。该设施有可能满足该工厂在紧急情况下的部分关键需求。
如今，估计有 1200 吨经过处理的人类粪便从蓝平原运往弗吉尼亚州和马里兰州附近的农场用作肥料。华盛顿特区水务局的资源回收主管克里斯·佩奥特说，新的消化器项目旨在更好地利用这些生物固体。
佩奥特解释说，使用热解技术（这种技术目前在欧洲广泛使用，但在北美尚未普及），废物基本上会被放入一个巨大的超热高压锅中，对材料进行消毒，并使等待在四个消化器中的微生物（称为产甲烷菌）更容易将其转化为甲烷。
从消化过程中提取的甲烷将用于为三台涡轮机供电，这些涡轮机将产生 10 兆瓦的净离网清洁电力。从涡轮机回收的热量将转化为蒸汽，然后再输送回用于热解部分。
该项目完成后，将成为世界上最大的同类项目。它获得了华盛顿特区水务局董事会的批准，因为它将大幅减少电费——在 2011 年参议院环境和公共工程水和野生动物小组委员会的听证会上，华盛顿特区水务局总经理乔治·霍金斯表示，该项目每年将为该水务局节省 1000 万美元——接近其目前 2200 万美元的年度能源成本的一半。
据约翰逊基金会翼展环境项目主任林恩·布罗德斯说，该项目最近发布了一份关于水和电力公用事业公司之间协调的报告，水处理厂很难脱离电网，但许多工厂正试图朝这个方向发展。加利福尼亚州奥克兰市的东湾市政公用事业区在 2012 年通过自己的热电联产设施成为最早的能源正向水务公司之一。
布罗德斯说，能源公用事业公司倾向于将此类举动视为“对其商业模式的破坏，因此他们传统上不希望处理这种情况”。“但他们将不得不这样做，因为无论他们是否愿意，这种情况都会发生。”
减轻华盛顿的碳足迹
消化器项目也代表着碳排放的大幅减少。佩奥特说，该水务局目前是该地区最大的单一电力用户。
“当然，这一切都来自电网电力，而且都是煤炭发电，所以我们非常不环保，”佩奥特说。“我们的碳足迹非常大——我们每年排放约 140,000 吨二氧化碳当量。”
佩奥特说，一旦消化器项目上线，它将使蓝平原的碳排放量每年减少近 50,000 吨：“这将对我们的组织产生巨大的影响，而且因为我们是华盛顿特区碳足迹的重要组成部分，它也将对华盛顿特区的碳足迹产生积极的影响。”
但是，由于即将完工的增强型营养物去除项目的能源需求，热电联产厂最终不会导致碳排放量的净减少——这是许多其他美国公用事业公司在增加流程以满足美国环保署的排放要求时所面临的环境权衡。
霍尔曼说：“我们为保护 [切萨皮克] 湾并满足我们的联邦水许可证而采取的一些流程，不幸的是，具有次要影响，即更加耗能，导致更多的空气排放。”“我们正试图一方面减少温室气体，但我们仍然必须在这里减少氮，这意味着我们必须在这方面增加温室气体。”
但能源和碳中和仍然是华盛顿特区水务局努力实现的目标，佩奥特说。“在纸面上……如果我们有一些自由支配的项目，并且如果我们积极地推进这些项目，我们有可能在未来 10 年内实现能源中和，这将对我们的行业产生巨大的模式转变。”
这些计划尚未获得董事会的最终批准，其中包括在蓝平原水处理厂顶部安装约 50 英亩的太阳能电池板，这将为华盛顿特区水务局的电力供应增加 8 兆瓦的清洁能源，佩奥特说。
华盛顿特区水务局还在试点一个使用最近发现的厌氧氨氧化菌（“厌氧氨氧化”代表厌氧铵氧化）的工艺，在厌氧条件下将废物中的氮转化为气体，这意味着可以消除目前去除氮所需的高能曝气，从而将此过程的能源需求降低约 20%。
水环境研究基金会的菲尔莫尔说，对于一个水务公司来说，率先采用尚未要求甚至不常用的工艺“需要大量的远见和前瞻性思维”。
菲尔莫尔说：“考虑到所有各种环境法规和许可，以及《清洁水法》的编写方式，任何公民都有可能提出异议，人们能够挺身而出并说，‘我们想要做得更好’，这是非常值得称赞的。”“在与我接触过的众多公用事业公司中，我发现这是非常独特的。”
经环境与能源出版有限责任公司许可，转载自气候新闻专线。www.eenews.net，202-628-6500