第四部分
综合性资源回收
一些处理厂关注于单一资源的回收，但是也有一些处理厂在一开始就通过综合方法来回收多种资源。比如位于丹麦的Billund 生物精炼厂(BioRefinery)，可以生产三种产品：清洁水，有机肥料和生物沼气。
这个项目是通过多家企业机构的合作实现的。主要的执行公司是Billund VandA/S公司和威立雅水技术公司(Veolia Water Technologies)旗下的Krüger A/S公司。其他合作伙伴包括丹麦环境部和丹麦水科技发展基金(VTU)。丹麦政府和VTU为项目提供了1500万丹麦克朗。项目的前期设计是在2013年秋天进行筹备的，2014年8月开始了实际施工。工厂对丹麦Grineted污水处理厂进行了升级改造，预期在2017年3月投入运行。
Billund 生物精炼厂有两条不同的处理线，一条用于处理污水，一条用于处理生物有机质。因为有机质来自于污水处理，这两条处理线将协同工作。有机垃圾从农场，居民和工厂中收集而来，包括饭店，屠宰场，餐饮中心和商店;而粪便是由农业收集而来。Billund 生物精炼厂每年会处理4200吨从污水处理厂产生的有机垃圾和污泥，总处理能力为7万人口当量。混合了不同来源的有机垃圾可以使处理效率更高。
有机垃圾会被运到能源工厂(energy factory)，而生活污水将被输送到污水处理厂进行处理。出水的水质符合丹麦和欧盟法规标准，并将被补给到一条处理厂附近的河里。处理过程中产生的污泥将继续在生物精炼厂中进行额外处理。
能源工厂被认为是项目运行的核心。工厂采用的工艺结合了热水解和厌氧消化，可以使生物沼气的产量提高30%-50%。这项技术名为Exelys，Bilund生物精炼厂是最早大规模应用该技术的工厂之一。Exelys技术是对厌氧消化工艺的强化，可以处理不同类型的有机物，工业和生活污泥，以及处理油脂。
Exelys技术是一种连续式热水解工艺，可以降低成本和能耗。Exelys技术和传统的序批式热水解工艺一样有效，但是能耗却更低，可以在厌氧消化系统中有效地增加生物沼气产量和分解污泥。Billund生物精炼厂把Exelys技术和威立雅的专利装置Digestion-Lysis-Digestion (DLD)结合使用。在用Exelys技术进行处理之前，工厂对有机废物进行了预消化和脱水，这种做法可以减低能耗，同时使产能最大化。下图展示了脱水污泥连续地被泵压入反应器管道中。
延伸阅读：
《IWA污水资源回收汇编报告》优秀案例(3)--荷兰Olburgen污水处理厂
在反应器中注入蒸汽将污泥加热。污泥持续在反应器中流动时处于压力和高温之下。在进入第二级消化器之前，通过加水，经过水解的污泥随后在热交换器中冷却下来。整个过程的末端产品是生物沼气，它将被转化成电力和热能销售给公共社区供暖系统和当地消费者，包括工厂，农场和居民。现在，有700户家庭的电力是他们自己的有机垃圾经处理后生产的，而这个数字在未来预计还会上升。DLD装置被证明可以增加50%的生物沼气和电力产量，减少30%的最终污泥产生量。工厂的产能已经超过了其在处理垃圾和污水时的耗能。
除了前面提到的一些技术，Billund生物精炼厂还利用厌氧氨氧化菌把机物中的氮转化成氮气。通过在移动床生物膜反应器(MBBR) 上使用Anita Mox 工艺来处理氨氮负荷很高的离心机排放水;利用传统的亚硝酸盐生成菌和特定的厌氧氨氧化菌，好氧和厌氧工艺在这个过程中被结合使用。整个过程的氨氮去除率可以达到80%以上。
除了生物沼气，Billund 生物精炼厂的另一个末端产品是含有生物固废和污泥中营养物质的有机肥料。工厂还在进一步探索生产有机塑料的可能性。另外一种发展方向是将产生的甲烷和氢气用于制造燃料电池和车用生物燃料。
除了在资源回收方面进行整体考虑，综和全面的方法对运行操作也是至关重要的。通过持续的运行和维护来达到了最佳表现。利用智能软件系统STAR Utility Solutions™来对整个生产和管理过程进行监管。这个智能软件系统可以确保工程采用最优方式处理污水，尽可能地减少能源和化学品的使用，并且可以优化产能。
丹麦政府预测Billund生物精炼厂将在国内和国际上开启资源回收的新阶段。Billund生物精炼厂已经获得了很多认可，其中一项是2014年由全球水峰会(Global Water Summit)颁发的年度水回用项目大奖(Water Reuse Project of the Year)。
和很多其他项目一样，Billund生物精炼厂也离不开相关方的协同合作。生物精炼厂处理的有机垃圾一部分是从居民中收集而来的，这就需要人们对他们的垃圾进行合理分类。精炼厂也从当地的主要工业收集垃圾，因此也和相关工厂开展了合作。Billund生物精炼厂在项目运营中考虑使各相关方的利益需求，希望能够实现共赢。此外，Billund生物精炼厂也邀请学术部门的加入，欢迎博士后到工厂开展研究工作。在法规和政策方面，Billund生物精炼厂将满足所有当地设立的标准，而这些标准和相关的丹麦国家法规相比更为严格。
