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變污水為寶

發布時間:2013-07-18 18:11:00
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不管是生活中還是工業生產,污水總是無法遠離我們的生活,但是大家又特別厭惡它,畢竟污水不是干凈的東西,可是隨著科技的發展,污水處理設備的出現和不斷發展,使得污水也變成我們可利用的資源。

污水發電

“我們現在生活用水需要兩筆費用,一筆是自來水費,一筆是排污費。在將來,我們可能不用為污水處理廠繳費了,說不定他們還會付錢給我們?!泵绹砝諏萘⒋髮W的華裔科學家劉虹半開玩笑半認真地說。目前,許多國家都向居民收取水費的同時收取污水處理費,因為生活用水大多又通過下水道進入了公共排污管道。然而,劉虹等人的研究發現,居民生活污水中含有豐富的有機物,可以把這些有機物用于發電。

在劉虹的初期實驗中,她把生活污水引入到一個密閉的大池中,類似于污水處理廠中的大池子。然后,她往池中的污水里加入一些可讓污水中有機物發酵的產甲烷細菌。這些細菌可不怕污水那臭臭的氣味,而是歡快地吞食污水中的有機物,然后源源不斷地“放屁”,也就是產生燃燒值很高的甲烷。這些甲烷經過凈化處理后,可以輸送到火力電廠燃燒發電,也可以壓縮后沖入到燃料電池中。

污水造塑料

與劉虹的研究相類似的是,美國加州一家生物塑料公司的研究人員莫里·莫斯則把來自污水中的甲烷用于生產塑料。莫里把甲烷輸送給一種甲烷氧化細菌,這種細菌的特性和產甲烷細菌完全相反。產甲烷細菌怕氧氣,生成的是甲烷;而甲烷氧化細菌需要吸入氧氣,并用甲烷作為能量來源。甲烷氧化細菌就像一座小小的生物化工廠,把甲烷和氧氣在體內轉化為一些粉末狀的物質,那是生產塑料的原料。

莫里認為用污水造塑料比發電的經濟前景更好,因為前者的單位產值比后者高。來自污水中的甲烷實際上被歸為生物廢氣,因為這種甲烷中混雜了不少其他氣體,尤其是含硫、氮等元素的氣體化合物。要用來自污水的甲烷氣燃燒發電,必須先去除其中的硫和氮,這樣發電廠排出的廢氣才不會污染大氣環境。而制造塑料則不需除去硫和氮,因為硫、氮等元素進入塑料后不但無害,還可以起到改良塑料性能的作用。

污水變燃油

“水變油”是國內很有名的一場騙局,然而污水變油卻有很大的可行性。近年來,美國明尼蘇達大學的羅杰·魯安教授利用城市居民生活污水培育轉基因油藻。藻類是一種含油量很高的植物,其產油量是玉米、柳枝稷等生物燃料植物的15倍。美國麻省理工學院的艾薩克·布爾津教授說:“無論玉米還是大豆,一年都只能收獲一次,而藻類每天都有收獲。而且,藻類對生長領地并不挑剔,它們在哪兒都能找到自己的家?!?/span>

不少新能源公司和污水處理廠對羅杰的研究很感興趣,因為羅杰培育的轉基因油藻能在城市生活污水中迅速生長和繁殖,產油量高達10%。羅杰說:“我們很討厭污水,但是藻類生物卻喜歡污水,因為污水中含有許多養分,例如磷、氮等等。實際上,為了把這些物質從污水中除去,是要花很多錢的。所以,如果能把治理污水和培育油藻結合起來,就能夠達到一石二鳥的效果。既保護了環境,又獲得了寶貴的燃料。這就是未來城市污水處理的發展方向?!?/span>

用污水造肥料

污水經過靜置、沉淀之后,會產生大量的淤泥。傳統的做法是對這些淤泥進行填埋處理,占地且費事。英國和瑞士的研究人員發現,來自生活污水的淤泥富含有機質,可以用于制造肥料。在淤泥造肥料的過程中,最重要的一步是去除會進入農作物然后危害人體健康的重金屬。雖然生活污水比工業污水要干凈得多,但是其中也有微量重金屬。

研究人員先把淤泥進行高溫烘干成顆粒狀,然后把淤泥傳輸到篩選裝置中,重金屬及其化合物因為密度大而會沉積到底部。上部不含重金屬的“綠色”淤泥顆粒進入一個密閉的除臭箱,經過除臭之后就可以裝袋使用了。這些淤泥顆粒含有豐富的氮及磷,極適合用作肥料,而且可無限期貯存。對于一些有機質特別豐富的淤泥顆粒產品,甚至可以直接用作燃料。對于一些有機質含量特別少的淤泥,則主要用于制造建材。

變污水為凈水

自然界的水是可以循環利用的,不少國家的研究人員也正在研究循環利用污水的技術。目前,新加坡的技術已經比較成熟。雖然新加坡靠海,雨水也很充沛,但是這個面積很小的國家缺乏充足的水源,目前新加坡的淡水主要靠從馬來西亞進口。為此,新加坡十分重視凈化海水和污水的研究。他們計劃到2060年之后,生活和生產所需淡水至少有一半來源于污水凈化廠。

新加坡研究人員先對污水通過沉淀、過濾等傳統的方法進行初步處理,然后讓污水通過有著非常精細的篩孔的薄膜后去除一些懸浮顆粒。之后,用反滲透清除細菌和其他有毒物質。接著,用紫外線殺死水中殘留的蟲卵和細菌。處理過的水主要是用做工業上的制冷的應用,但是也可用來和蓄水池的水混合用于飲用。

可見,污水的作用還是很大的,就像生活垃圾一樣,我們可以把垃圾變廢為寶,當然也能把污水變成我們需要的各種資源,畢竟當今社會資源嚴重短缺,我們把污水變成可利用的資源能夠為我們社會,為我們未來的生活帶來多少福音??!


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