楊先碧
污水令人生厭,但是我們每個人每天都在制造污水。不過,隨著污水回收技術逐漸進步,污水正在變成人們喜愛的各種資源。
污水發電
美國俄勒岡州立大學的華裔科學家劉虹等人發現,居民生活污水中含有豐富的有機物,這些有機有機物發酵的產甲烷細菌。這些細菌在飽餐污水中的有機物后就源源不斷地“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,也可以壓縮后充入到燃料電池中。
污水造塑料
與劉虹的研究相類似,美國研究人員莫里·莫斯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。來自污水中的甲烷屬于生物廢氣,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,這些元素進入塑料后不但無害,還起到改良塑料性能的作用。
“水變油”曾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出轉基因油藻。
藻類是一種含油量很高的植物,其產油量是玉米等生物燃料植物的15倍。而且,玉米等植物一般一年只能收獲一次,而藻類每天都有收獲,而且適應力強,走到哪兒都能找到自己的家。
藻類生物喜歡污水,因為污水中含有許多養分,例如磷、氮等。實際上,為了把這些物質從污水中除去,要花很多錢。所以,如果把治理污水和培育油藻結合起來,就能夠達到一舉兩得的效果。既保護了環境,又獲得了寶貴的燃料。
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。
研究人員先把淤泥通過高溫烘干成顆粒狀,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。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。而一些有機質含量特別少的淤泥,則主要用于制造建材。
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。
我們來看看新加坡。新加坡雖然靠海,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。
新加坡研究人員先對污水進行沉淀、過濾等傳統的初步處理,然后讓污水通過有著非常精細的篩孔的薄膜去除一些懸浮顆粒。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于工業制冷,還可和蓄水池中的水混合變成飲用水。