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美国未来20年将在污水基础设施上花费2710亿美元
发布日期:2022/12/19 11:12:43
    美国的14748座污水处理厂保护着公众健康和环境。多年的污水处理厂升级和更严格的联邦和州法规显着地降低了未经处理的排放和在全国范围内改善着水质。预计未来的二十年里超过5600万新用户将连接到集中式处理系统,估算需要2710亿美元来满足当前和未来的需求。通过新的方法和技术,将废物转化为能源,全国1269沼气工厂帮助社区更好地通过再利用管理着废物。

    01概述

    美国的14748座污水处理厂保护着公众健康和环境。多年的污水处理厂升级和更严格的联邦和州法规显着地降低了未经处理的排放和在全国范围内改善着水质。预计未来的二十年里超过5600万新用户将连接到集中式处理系统,估算需要2710亿美元来满足当前和未来的需求。通过新的方法和技术,将废物转化为能源,全国1269沼气工厂帮助社区更好地通过再利用管理着废物。

    02能力及条件

    废水排出和处理保护公众健康是至关重要的。污水处理流程通过减少毒素对人类造成伤害和污染河流、湖泊和海洋来改善水质。废水从家庭、商业和工业通过公共污水管道进入处理系统,在全国许多地方,是通过雨水下水道进入水处理系统的。

    废水处理通常是由一个社区设施或公共工程部确保处理过的水排放到环境中时满足水质标准。在大多数地方,所有公共供水,无论它将用于饮用,都经过水处理,以满足联邦饮用水标准。近2.4亿美国人——76%的人口依赖于国家的14748个污水处理厂环境卫生。

    到2032年预计5600万人将接入集中水处理厂,而不是私人化粪系统——该需求增长了23%。在美国有超过800000英里的公共下水道和500000英里的私人横向下水道,连接私有财产和公共污水管道。每一个传输系统容易遭受结构性损坏、堵塞和溢出。环境保护署(EPA)估计,美国每年至少发生23000 - 75000卫生下水道溢出事件。

    新用户可连接到中央处理,旧的运输和处理系统必须管理增长的流量或增加必须建设新的处理设施。据估计532套新系统需要在2032年前建设以满足未来的处理需求。

    03雨水

    雨水----径流从雨或雪融化——也需要收集和处理设施。39个州有一个或多个雨水设施,七个州有100或更多的雨水设施。带有雨水设施的社区或收费的数量已经从2015年的大约1400到2016年的1600。

    在美国大约有772个社区的废水和雨水流入相同的处理系统。这些组合的下水道系统可以遭遇暴雨事件后的能力问题,导致包含雨水以及未经处理的人类和工业废弃物、有毒物质、碎片和其他污染物随水溢出。组合下水道溢出(CSO),这些事件可以显着影响水质和影响公共健康和野生动物。面源污染(如农业径流和雨水),组合下水道溢出(CSO)是一个美国水污染的主要来源。水污染的来源问题在美国当社区有大量的不透水表面混凝土人行道、道路、停车场、传统的屋顶---增加径流进入雨水系统显得更加严重。

    雨水基础设施和CSO的数据是有限的。2016年环境保护署向国会发布了一份报告,2914年184个CSO社区在五大湖地区发生1482起CSO事件,估计220亿加仑的未经处理的废水排入五大湖盆地。一些社区报告或没有可用的数据造成这些数字甚至偏低。2015年,美国环保署完成全国污染物排放淘汰制度(NPDES)电子报告制度,要求排放监测报告,这将使更多的CSO方案数据向公众开放。

    04资金及未来需求

    EPA估计未来25年需要2710亿美元在污水基础设施上。尽管联邦政府通过清洁水状态循环基金(CWSRF)提供了一些资金,根据美国市长会议水利基础设施支出的95%是由在地方层面支出的。

    过去五年,联邦政府清洁水状态循环基金(CWSRF)项目,为50个州和哥伦比亚特区的提供了每年平均14亿美元的资金。作为配套,他们为合格接受者提供了平均每年总共58亿美元金融协助,主要是贴现贷款。2015年的年度援助协议CWSRF是56亿美元,2016年这一数字增加了20亿到76亿美元。主要的基础设施类别联邦政府基金,供水服务接收不到5%。

    据估计地方政府每年在下水道花费200亿美元资本,每年在O&M花费300亿美元。随着城市继续经历人口增长,特别是在南部和西部,新的房产开发建设,同时农村家庭从化粪池系统切换到公共下水道,现有的集中式系统的压力和处理工厂基础设施需要数十亿美元的新投资。以满足联邦监管要求。75%将用于处理工厂改进、运输系统维修、新的传输系统,再生水分配,18%用在CSO方案修正,约7%用在雨水管理。

    全国城镇报告,遵守联邦废水和雨水法规代表着他们的一些昂贵的资本基础设施项目。地方政府依赖混合资金,包括下水道收费、专用的费用如雨水或分水岭恢复费用、当地税收和联邦政府拨款。在污水行业年度支出总额的大约一半用在操作和维护(O&M)这一比例对资本投资可能会进一步上升。因为没有联邦资金可用于支付的各项,全部按由水费支付者负担。

    资本项目和运营管理融资是困难的,因为公众通常不会看到或欣赏现代废水处理带来的方便,使得下水道收费费率增长的必要性难以传达。此外,每月的账单收取的费率通常是由地方政府设定,这个设定可以受到政治因素的影响。因此,废水费率通常不包括服务的全部费用,特别是由于老化系统随着需求的上升、越来越多的用户和额外的水质的措施。大多数处理设施费率费用由纳税人负担,但是水电费上涨可以带来负担能力问题。在2014年的全国调查的50大城市,平均每月下水道账单范围,在孟菲斯是12.72美元,亚特兰大是149.35美元。

    通过2014年的水基础设施融资和创新法案(WIFIA),国会授权一个新的机制,主要针对是超过2000万美元大型水利基础设施项目融资。2016年12月,WIFIA项目获得了2000万美元的拨款,潜在借款人在2017年1月的有得到放款的机会。环保署估计此拨款将带来大约10亿美元的贷款支持供水和污水基础设施投资约20亿美元。

    05弹性与创新

    处理厂通常位于水域底部或沿海和河的地区。鉴于这些位置,许多公用事业机构最近对更极端洪水事件和海平面上升的脆弱性进行研究。例如,在2012年的超级风暴桑迪,一些在纽约和新泽西污水的处理厂在风暴潮中淹没,导致数百万加仑的未经处理的污水泄漏到邻近的水道。这些年来,很多处理厂和其他在美国开发了恢复计划,已经开发出弹性计划和增加基础设施设防洪水和风暴潮。

    处理厂也反思通过营养回收项目实施有机固体残渣填埋处理。有机固体有机材料后剩下的处理过程。传统有机固体残渣被认为可以废弃并转移到垃圾填埋场。然而,当正确地处理和加工有机固体废物使之成为营养丰富的有机物质,可以作为肥料;或通过厌氧消化器和离心机的使用,可以球团化地在高压力和温度焚烧用作能源。

    根据美国沼气理事会数据,目前有1269水资源化设施使用厌氧消化器,约有860使用沼气作为一种新的能源,从需求和成本上减少使用传统电网能源。有超过2440个处理厂被确认为成熟的未来沼气开发项目,结合其他沼气能源比如农业可以产生足够的能源供350万美国家庭。

    通过新的处理方法的出现,如反渗透、臭氧、ultraviolent光,污水可以比传统的氯接触方法更快地处理。处理和占用时间较少,处理厂可以处理更多的废水和经常排放更清洁、更纯的产品重新进入环境。

    在国家的一些地区,随着暴雨事件和其他的水资源短缺,污水和雨水再利用连续增加。再理用的新方法和技术允许社区更好地管理宝贵的水资源,其途径是水处理废水产品满足商业、灌溉和工业用途所需要的水平。

    在清洁水法案通过分期付款援助下,重振国家循环贷款基金(SRF),使之符合超过5年最低200亿美元的联邦资金。全额资助水基础设施融资和创新法案(WIFIA)保持在其授权的级别。

    06建议

    ---保持免税市政债券融资。低成本获得资本有助于保持贷款应承担强劲和可获取性地将废水升级为大型和小型的社区设施。

    ---消除对水的水基础设施国家限制私人活动债券,将每年估计有60亿到70亿美元新的私人融资。

    ---建立一个联邦水利基础设施信托基金资助国家资金短缺清洁水法案下的基础设施系统。

    ---保持免税债券的状态。这些债券的资金在过去十年内提供超过1.9万亿美元的基础设施建设。

    ---提高废水处理的真实成本的意识。

    ---实现清洁水法案合规管理,通过分期付款援助最大限度地减少对低收入居民和经济竞争力的影响,回顾EPA负担能力准则;更新或者增强联邦和州的援助;和其他重定向符合废水管理要求的援助来源。

    ---支持绿色基础设施,比如水和空气质量改进带来效益,对社区的审美价值和成本竞争力。


来源:向洋看世界

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