ZT:污水处理也能发电?!


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送交者: pulsetube 于 2011-05-13, 12:52:27:

苏格兰研究人员针对发展中国家的排水特点研究一套新型低能耗的污水处理系统,希望此系统在处理污水的同时也能够发电。
由英国格拉斯哥大学领导的小组,集合了众多高校的不同学科的研究人员。该研究小组已经接受了英国工程与自然科学研究委员会的一百万英镑的资助,用于研究设计一套以微生物处理为基础的水处理系统,针对的地区主要是发展中国家的城市郊区,这些地方的污水处理厂通常工艺非常落后,有些地方甚至根本没有污水处理厂。

科学家首先利用生物工程改造微生物使之能够在反应器中通过厌氧消化过程(无氧环境)分解大量的固体废物。目前现有的厌氧消化技术已经广泛用于酿造厂和制药厂废水处理中。

研究人员希望能够捕集厌氧消化过程中产生的气体(据译者了解大多数情况下,气体的主要成分是甲烷,因此可用于发电,同时还可能有硫化氢等气体)用于发电。由于处理过程不产生其他废弃物,因此,研究人员也希望这一工艺可以用于发达国家的污水处理。

据估计,世界范围内大约有10亿人口居住在城市周边。这些地方通常只有地面明沟和蹲坑厕所作为下水系统而不是以水为主要成分的排水系统。首席研究员加文.柯林斯这样告诉《工程师》。“我们用厌氧消化处理大流量高含固量(固体含量高)的废水,达到更高的处理效率,同时不需要再向系统中注入能量,因为厌氧系统不需要空气(译者注:这里是与传统的好氧工艺比较,好氧工艺为了给好氧微生物提供充足的氧气因此要不断向废水处理的反应器中注入氧气,在好氧水处理工艺中这部分是主要的成本来源,而文中的研究小组使用的厌氧消化过程,由于微生物不需要氧气因此不需要向反应器中注入氧气,从这点看厌氧比好氧的能耗低。)。”

“替代技术是基于好氧消化的好氧技术,就像发达国家普遍使用的那种。但这种技术是不可持续的技术,我们不需要补偿任何能量或添加其他药剂产品(果然在这里攻击好氧方法能耗高)。好氧技术需要投入很高的能源,这会花掉不少钱。”

“传统的方法也会产生大量的剩余污泥和新的废物,我们也想避免这种情况发生。”

这个课题有来自布莱顿大学、克兰菲尔德大学、纽卡斯尔大学、谢菲尔德大学和乌尔斯特大学的研究者共同研究,预计耗时四年打造出一个初具雏形的工艺流程。

现行的厌氧系统主要哟关于处理固体含量低的工业废水。这些厌氧膨胀颗粒污泥床反应器主要靠反应器内的厌氧微生物,而含固量高的废水会在流动中将这些微生物随流带出。

‘我们的假设是我们可以利用生物工程改造这些微生物,这样他们会在含固量高的水通过反应设备时仍安然呆在反应器中,不会随水流被带走。’柯林斯如是说。

‘研究的难点在于设计一个社会和文化上都可以被发展中国家的人们接受的实用的系统。’他补充道。

研究小组还没有找到捕集系统产生的气体的方法,同时他们还需要确定对于发展中国家来说这种系统究竟多大才是使用起来比较灵活和可接受的规模。同时,如何将废物输送到消化反应器是另一个研究难题。

如果小组能够成果地研究出一套能处理高固体含量的高校系统,那么这个系统也会在发达国家中推广用于处理好氧消化过程中产生的污泥。

‘我们能够大大加快英国处理下水道污泥的速度,初级污泥随着每年污水处理厂数量的增长而不断增长,这也是这个国家目前水处理行业中最大的问题’柯林斯说。




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