将细菌施加努力收缩废水的碳足迹
这个故事是第一次出版的奴隶子。
废水处理厂是能源猪。电力研究所和水研究基金会的2013年研究报告称，他们每年消耗约30亿千瓦千多 - 小时电力，或者约占美国总电力的0.8％。
废水处理的高能量足迹是讽刺的，因为废水中的有机物含有多达五倍的能量，因为治疗厂的使用使用，根据美国沼泽理事会（PDF）。通过能效减少治疗植物的能源足迹，使用目前浪费的能量可以节省金钱，减少温室气体排放。
废水中的有机物含有多达五倍的能量，因为治疗厂使用。
尽管似乎所有能量似乎在那里进行了，但减少了治疗厂的化石燃料需求挑战，需要无数的方法。在世界各地，该行业正在尝试新技术，评估它们不仅仅是能源效益，而且还有成本和意外的后果，例如要管理的额外废物流。
大芝加哥 - MWRD的大都市水填海区 - 在加利福尼亚州奥克兰奥克兰的植物领导之后，将目标成为2023年的能源中性为2023年，已经超越了网-zero能量到实际上将能量销售回电网。这些创新者正在利用各种技术来减少通过能效的电力，并在现场发电，以抵消他们使用的东西。
带来泡沫
发达国家的废水处理往往涉及四个主要步骤：初级处理，将固体与液体废物分离;继发性治疗，其中细菌分解含有氨和其他污染物的溶解废物和剩余的固体与处理的液体分离;一种厌氧步骤，其中来自初级和次级步骤的固体通过未氧的密封罐中的微生物消化;最后，消毒阶段。
细菌通过消耗有机污染物和无机营养，如氨，在打破我们的污水和工业废水方面发挥着关键作用。但保持他们快乐并不容易。它们需要特定的条件茁壮成长：最佳温度;餐饮;和氧气。患细菌的氧气，他们需要占污水处理厂使用的一季度到超过一半的能量。因此，工厂运营商集中在减少该步骤中的能源使用，以提高能源效率。
传统植物将空气进入坦克，其中细菌的工作，使其通过小孔扩散，产生很少的氧气泡沫可以进入。这个过程浪费了大量的能量，因为大多数气泡升到顶部并没有使用它们的细菌。
患细菌的氧气，他们需要占污水处理厂使用的一季度到超过一半的能量。
该行业一直在努力减少这种能源流失数十年。最有前途的方法之一被称为膜充气生物膜反应器，或MABR。
操作者而不是将空气迫使空气迫使空气，而是将大孔膜管插入巨大的立方体。鼓风机将低压空气移动到管中。细菌聚集在管外侧，吸收通过它们的氧气并产生氧浓度差，有助于更多氧气弥散。
“细菌实际上要求氧气并导致梯度，”通用电气和工艺技术的产品管理高管称，Glenn副副驾驶，这是一种技术的版本，Zeelung.，那个MWRD在伊利诺伊州Skokie的o'brien水填海工厂测试。GE估计，根据现有的植物设计和操作，Zeelung比传统的强制曝气量更高的节能四倍。
从沼气提升
捕获废水中废物的能量是大型植物的标准实践，该植物使用称为厌氧消化器或沼气消化器的罐，将来自初级和次级步骤的有机固体破坏到甲烷气体和二氧化碳中。
细菌再次进行工作，但这一次没有氧气。可以捕获所得甲烷并在沼气发动机中燃烧，以产生可用于工厂的操作的电力和热量。或者它可以升级到天然气质量并投入管道。
只要35％的美国植物（PDF）从沼气中产生电力，部分原因在美国的大多数污水处理设施相对较小。“为了成本效益，您必须是一个相当大的设施，至少有500万加州污水处理的一天，”加州能源委员会能源效率研究办公室经理弗吉尼亚州长说。
不产生足够气体的植物缠绕发电通常会烧掉它。Lew说，增加电池存储可以让它们存储足够的能量以使用它的价值。“我认为将更加重视在将来利用尽可能多的沼气，尽可能抵消任何购买的电力并减少碳足迹。”
氨崩溃
另一种方式MRWD正在降低其能量使用是叫做厌氧毒素的细菌。氨是废水中发现的污染物，在废水处理中充满挑战。它通常在次要处理过程中被细菌分解，但需要更多的能量来处理它而不是任何其他污染物。“氨是您在您的曝气过程中最高的空气需求，”MWRD执行主任大卫圣皮埃尔说。
Veolia水解决方案和技术的子公司Krüger已商标是一个叫做的过程Anita Mox.更好地处理氨。它销售塑料载体，看起来有点像蜂窝谷物，用无数表面到宿主厌氧和氨氧化细菌。需要两种类型的细菌去除大部分氨 - 约80％至85％。MWRD使用Anita Mox在将液体污泥中分解氨，然后将其放入曝气步骤之前。
“如果您可以在厌氧过程中分解氨，您对空气的需求显着降低，”圣皮埃尔说。“它有希望减少电气用途在您的工厂中的60％。所以它很巨大。”
MWRD受到启发Marselisborg污水处理厂在丹麦，圣皮埃尔表示，在2015年，它能够产生153％的能量，感谢Anita Mox和其他效率措施以及沼气生成。Anita Mox也在丹麦的另一个植物中使用;两个在瑞典;在纽波特新闻，弗吉尼亚州;和北卡罗来纳州达勒姆。
结合其他能源发电，包括在一个植物上的太阳能电池板，MWRD预计将很快产生90％的能量。
“我们正试图将废物厂转移到资源回收设施，”圣皮埃尔说。
