REWAISE – 歐盟循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念下的創(chuàng)新水處理技術(shù)研究
圖. Vigo市港口景色| 圖源:Antoon
喜歡足球的朋友可能聽過西班牙的足球聯(lián)賽有一支叫塞爾塔維戈的球隊(duì),這支球隊(duì)就位于維戈市。除了足球,這個(gè)城市還以漁業(yè)著稱,有歐盟報(bào)告稱它是世界上最大的漁港。漁業(yè)也帶動(dòng)了當(dāng)?shù)胤浅0l(fā)達(dá)的商業(yè)發(fā)展。早在1947維戈市就成立了一個(gè)自貿(mào)區(qū)Consorcio Zona Franca de Vigo,對西班牙西北部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。圖. Consorcio Zona Franca de Vigo鳥瞰圖 | 圖源:維基百科
也許有蓬城做表率,維戈市的自貿(mào)區(qū)也十分重視環(huán)保,自貿(mào)區(qū)的商務(wù)中心大樓曾榮獲BREEAM綠色生態(tài)建筑的認(rèn)證(Building Research Establishment Environmental Assessment Method),在綠色建筑圈內(nèi)也享有盛名。圖. 維戈自貿(mào)區(qū)商務(wù)中心外觀 | 圖源:RUN4LIFE
而在過去幾年,這個(gè)建筑也在歐洲的污水處理圈小有名氣,原因它參加了歐盟地平線Horizon 2020的項(xiàng)目RUN4LIFE,并成為該項(xiàng)目的示范工程所在地。這個(gè)示范項(xiàng)目的理念和成果最近在維戈市的一個(gè)著名車廠得到推廣應(yīng)用。在本期的微信推送里,我們來看他們有什么特別的環(huán)保理念和技術(shù)受到大車廠的青睞。
資源回收概念廠維戈自貿(mào)區(qū)商務(wù)中心是 Run4Life 項(xiàng)目的示范點(diǎn)之一,大樓所有的洗手間都配備了灰黑水分離裝置。這個(gè)項(xiàng)目由西班牙知名水務(wù)公司Aqualia引領(lǐng),也有圣地亞哥德孔波斯特拉大學(xué)(University of Santiago de Compostela)的技術(shù)支持。該示范項(xiàng)目是從黑水中回收氮磷生產(chǎn)肥料,同時(shí)凈化成可回用級別,而灰水經(jīng)過消毒處理后用于沖廁,減少了建筑大樓的水足跡。
下圖是具體的技術(shù)路線圖。如圖所示,厭氧MBR(AnMBR)是這個(gè)示范項(xiàng)目的技術(shù)核心,同時(shí)還配置紫外LED、臭氧、顆粒活性炭等三級處理技術(shù)。這套系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)是資源回收的靈活性。他們根據(jù)市場需求季節(jié)性變化,靈活調(diào)節(jié)肥料的屬性——液態(tài)或者固態(tài)。當(dāng)?shù)胤睫r(nóng)業(yè)市場對液態(tài) NPK 肥料沒有需求時(shí),AnMBR的液態(tài)出水可以通過其他方式進(jìn)行回收養(yǎng)分和再生水。其中磷通過鳥糞石沉淀得到回收,而氮可以通過生物電化學(xué)系統(tǒng)與吸附相結(jié)合的方法得到回收。鳥糞石和硝酸銨溶液可用于施肥灌溉。
圖. Vigo示范項(xiàng)目的技術(shù)路線圖 | 圖源:RUN4LIFE
車廠的AnMBR系統(tǒng)RUN4LIFE這個(gè)示范項(xiàng)目的理念如今在當(dāng)?shù)氐囊患掖笮推嚬S通過一個(gè)叫REWAISE的項(xiàng)目得到延續(xù)。該工廠是水和能源的消費(fèi)大戶,通過在工廠內(nèi)的下水道上放置一個(gè)緊湊型反應(yīng)器,可以將污水中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物甲烷,并將再生水回用到生產(chǎn)中,他們給這套技術(shù)取名 MEMB-RANER(membrane reactor for anaerobic nutrient and Energy recovery)。同樣地在,這是一套基于AnMBR的系統(tǒng),無需曝氣、節(jié)省電耗,可回收能量和營養(yǎng)物,并將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物甲烷。這個(gè)項(xiàng)目的重要意義是展示分散式、原位處理的AnMBR可行性。
圖. MEMB-RANER項(xiàng)目的所在地及系統(tǒng)示意圖 | 圖源:rewaise.eu
該系統(tǒng)采用的浸入式的微濾膜裝置,作用是對生物質(zhì)進(jìn)行濃縮,去除固體和經(jīng)消毒后,得到富含氮磷的出水,可以直接用于灌溉,例如高爾夫球場的用水,又或者是工業(yè)用途的洗滌或冷卻水。由于設(shè)計(jì)非常緊湊,因此處理系統(tǒng)可以放置在建筑大樓的地下室或停車場里。
此前,Memb-Raner 已經(jīng)在名為Life Memory項(xiàng)目中經(jīng)過初步測試,并運(yùn)行了數(shù)年時(shí)間,現(xiàn)在已安裝在多個(gè)工廠中,用于處理各種污水。而在維戈市的汽車工廠中,這套處理系統(tǒng)裝在停車場里,設(shè)計(jì)流量為10m3/h,并有能量回收和水循環(huán)的物料平衡模型。Life Memory和ReWaise項(xiàng)目背后都有水務(wù)公司Aqualia的參與。Aqualia之所以可以參與這個(gè)項(xiàng)目,部分原因是它是維戈市的供水系統(tǒng)運(yùn)營商,并且和維戈自貿(mào)區(qū)商務(wù)中心有過合作,前者為后者提供可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)。關(guān)于ReWaise
REWAISE項(xiàng)目的全名REsilient WAter Innovation for Smart Economy。項(xiàng)目成立于2020年8月,為期5年,總預(yù)算高達(dá)1880萬歐元,其中歐盟通過地平線2020資助約1500萬歐元。參與機(jī)構(gòu)多達(dá)24家,Aqualia水務(wù)是項(xiàng)目的協(xié)調(diào)聯(lián)系單位。
項(xiàng)目分布在歐洲的9個(gè)實(shí)驗(yàn)室,并劃分為地中海、大西洋和歐洲大陸三個(gè)片區(qū),每個(gè)區(qū)有三個(gè)地點(diǎn)。研究對象涉及不同的水源、不同的行業(yè)、不同的回收產(chǎn)物以及不同的管理模式。它將向業(yè)界展示資源節(jié)約型的創(chuàng)新水處理技術(shù)。其主要由三個(gè)關(guān)鍵部分組成:
第一是Value in Water,旨在提取原水和再生水中的各種資源,包括氮磷、礦物質(zhì)和金屬、有機(jī)物和能源等。
第二是Value from Water,指的是圍繞水循環(huán)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,包括水、能源和交通運(yùn)輸?shù)戎苯踊蜷g接與水相關(guān)的部門創(chuàng)造的效益和就業(yè)等產(chǎn)品和服務(wù)。
第三是Value through Water,指的是水的社會(huì)功能,通過優(yōu)化決策和商業(yè)機(jī)會(huì)的數(shù)字平臺,幫助終端用戶、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、水運(yùn)營商、電力市場和化學(xué)品市場的利益相關(guān)者建立緊密聯(lián)系,加強(qiáng)他們之間的協(xié)作,最大限度地減少排放、風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境脆弱性。
除了上邊提到的西班牙汽車廠的AnMBR系統(tǒng),REWAISE還有其他類型的項(xiàng)目,例如:
1.在瑞典隆德市的雨洪中試廠,目的是考察特殊膜材料(碳化硅膜)對暴雨夾帶的微塑料的去除效果;
2.高密度工作場所的尿液分離廁所(VASYD);
3.超濾膜處理地表水(Vigo);
4.暴雨收集模型;
5.污泥脫水液的氨回收
其實(shí),REWAISE還隸屬于一個(gè)名為CIRSEAU的大項(xiàng)目。除了REWAISE,還包括ULTIMATE、Water Mining、B-Water Smart和Wider Uptake。我們在此前的微信推送里已經(jīng)介紹過Water Mining的詳情。五個(gè)子項(xiàng)目組成了CIRSEAU這個(gè)大項(xiàng)目,目標(biāo)就是共創(chuàng)智慧水經(jīng)濟(jì), 實(shí)現(xiàn)水資源價(jià)值的最大化。
可以期待在未來3-4年里,REWAISE會(huì)產(chǎn)出更多工業(yè)規(guī)模的研究成果,我們會(huì)密切關(guān)注項(xiàng)目的進(jìn)展,在日后為讀者們提供最新的成果報(bào)道。
參考資料
-
西班牙無車城:改善生活的決心
-
Que voir et faire à Vigo ?
-
Consolidation Top down and Bottom up Analysis
-
ReWaise
-
RUN4LIFE
-
LIFE-MEMORY
-
REsilient WAter Innovation for Smart Economy
https://www.life-memory.eu/project
https://www.aquatechtrade.com/news/water-reuse/rewaise-tests-anaerobic-sewer-mining-technology/