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“饥饿”的细菌是污水处理的回收利器

2016-12-15 16:15:19  来源:互联网  点击:
    如今,能源的可持续利用越来越受到重视。在污水处理方面,来自比利时根特大学的研究团队通过改善细菌捕获有机物的方式,成功地提高了污水再利用率,这为污水处理的能源平衡迈出坚实的一步。

全球正致力于从污水中提取热能、沼气能甚至电能,比利时根特大学的生物化学和微生物的专家团队与华盛顿水务公司合作可能使污水能源提取率得到巨大提升。

来自浴室和厨房的污水是一种潜在的能源,因为废水中悬浮着各种有机物质。如果真正要实现污水处理的自我维持,诀窍是找到一种有效的方式分离有机物质和废水,这样可以对废水进行回收,有机物用于生成生物能源。

目前,污水处理厂的总体原则大多围绕在优化污水中有机物质的微生物如细菌、真菌和原生动物的培养。当吸收废水中有机物质时,微生物将形成团聚并沉降于容器底部,从而使相对澄清的液体与固体分离,进一步实现纯化。此过程通常包括“接触稳定化”的步骤。在“接触稳定化”过程中,两个曝气池将保证微生物在引入下一批需要处理的污水之前仍然保持活性。

目前,整个污水处理过程大约能实现污水混合物中约20%至30%有机物的回收。比利时项目研究员Francis Meerburg博士表示,研究团队的目的是改善细菌捕获有机材料的方式。Meerburg说:“我们的方法是独一无二的,因为我们开发了高速率的接触稳定过程。”研究团队发现可以通过确保细菌的“饥饿感”来提高接触稳定过程中的产量。

“我们通过一种“禁食方案”定期使细菌饥饿”,尼克Boon教授解释道:“然后,让废水短暂地与饥饿的细菌接触,“贪婪”的细菌此时仅吞噬废水中的有机物。这时我们便能收获未被吸收的材料用于产能或生产高质量的产品。最后我们再对剩余细菌进行饥饿处理,从而使得它们能够再次净化污水。”

这种新方法可以从污水中回收超过55%的有机物,这是对目前20%至30%回收水平的一个重大改进。根据研究团队的计算,这个回收量可以实现在不需要外部电源的情况下,提供充足的能量完成整个污水处理过程。

Siegfried Vlaeminck教授在New Atlas中表示:这项研究将成功减少公众的能源账单和实现废水处理的能源平衡。“虽然我们的工艺无法直接解决气候变化的大问题,但却能在众多小细节中发挥作用”,Vlaeminck 说道:“对比用电量方面,在拥有600万人口的佛兰德斯地区,Aquafin市应用这种方式产生的电量,可以提供超过69万人(超过人口的10%)的住宅用电量。这展现了污水处理在节能方面的巨大潜能和影响”。显而易见,这种新型研发的废水处理工艺将更加便捷、实用、可持续发展,且这项技术直接从实验室大规模应用到了美国首都城市。

目前,研究人员正在与DC Water(哥伦比亚特区水务和污水管理局)合作,在一部分的工厂水处理设备上施行新工艺。下一步的研究重点将是评估该工艺如何有效地实现大规模废水处理。

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