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以古老厌氧微生物净水发电,打造低成本占地小污水处理厂
来源:科技新报   发布者:ailsa   日期:2018-05-22   今日/总浏览:32/1495

数十亿年前地球上尚处于无氧状态,厌氧微生物充斥整个世界,随着地球逐渐形成氮氧环境,这些厌氧微生物逐渐沉到海底等离氧环境,而美国斯坦福大学让该古老微生物重返地表,打造具成本效益污水处理厂,排放出的甲烷也可以当燃料。

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目前该污水厂正于韩国与斯坦福大学进行测试,研究同时获得加州能源委员会(CEC)200 万美元资助,与硅谷清洁能源(SVCE)合作的世界最大加州红杉城污水示范处理厂也预计在 2018 年秋季上线。该厂每天将可处理 2 万加仑废水,斯坦福大学土木与环境工程教授 Craig Criddle 表示,厌氧处理可以同时减少能源消耗与成本,让废水处理更具永续性。

以往废水处理大多依靠好氧生物处理,但是该技术需要庞大与昂贵的电动鼓风机(blower)来产生氧气,斯坦福大学土木工程师 Sebastien Tilmans 指出,低成本是厌氧菌污水处理优势之一,而厌氧菌处理废水的同时还会排放出甲烷,即是天然气主要成分之一,可为燃料或是当成化学原料来降解塑料。

废水一进入工厂,便会流过厌氧菌槽,缓慢消化其中废弃物,最后将水净化到足以进行灌溉和工业用水,未来研究也会进一步测试能否到达饮用水标准。研究员估计,随着能源和固体处理成本上升,厌氧处理将会越来越有吸引力。

除了成本与能源效率优势,厌氧处理系统也比传统废水处理厂需要更少的空间,以往都需要大型储槽和更复杂的过滤系统,而工业规模厌氧污水处理工厂占地比传统少 40%,生产的固体废物也减少 30% 以上。唯一例外即是副产品甲烷得另外处理和运输,会产生额外成本和温室气体。

研究员估计一座日处理 1,500 万加仑的完整尺寸厌氧工厂,能源需求约可日节省 3,000 美元,亦即每年节省 100 万美元,节省费用比好氧工厂还要多。研究员更指出,效率越高就可以节省更多费用,甚至可每年节省超过 200 万美元。

研究采用厌氧菌原因除了能节省工厂空间和成本之外,该厌氧菌还可以消化药物和家用与工业用除草剂,而这些是好氧菌难以消化的。研究初始者 Perry McCarty 表示,这些菌已经适应地球上最恶劣环境,可以吞噬许多东西。

红杉城示范项目预计将运行至 2021 年 3 月,研究能否扩大规模将部分取决于该项目。

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