观点:利用仿生技术解锁水资源
水的再利用
污泥
美洲
2020年4月21日,星期二
亚瑟
Umble

Arthur Umble:使用Biomimicry解锁水资源

为什么“废水”这个词已经过时亚博全网网页登录了

一个真正的循环经济必须包括水资源的回收,而自然设计是遵循的最佳过程。亚瑟Umble。

“废水”这个词已经过亚博全网网页登录时了。多年来,像我这样的工程师为世界各地的社区设计污水处理厂(WWTP)。亚博全网网页登录传统的治疗方法都是关于处理。没有考虑到资源的恢复,包括水。

这是非常线性的:废物进入,废物处理,和清洁的“废物”送进环境。

今天,把这些设施看作水资源回收工厂(WRRF)更合适,因为废水中的大部分都不是废物。亚博全网网页登录它不应该是关于治疗和处置。它应该是关于恢复。

随着地球的自然资源变得稀缺,资源回收是我们行业与循环经济的纽带。不仅是资源恢复,而且还在增长。

亚博全网网页登录废水作为使用生物化的资源

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“老实说,大多数人都不会对社区废水中的内容进行了多大思考。亚博全网网页登录他们的想法是:“浪费”是没有价值的。但那是不正确的。“

老实说,大多数人都不太关心他们社区的废水里有什么。亚博全网网页登录他们的想法是:“浪费”是没有价值的。但这是不正确的。

进入WR亚博全网网页登录RF的原始废水有几个潜在的价值流:水、能量、营养和产品。

水:饮用品和不饮用水。目前的用途包括工业冷却,农业和景观灌溉和水产养殖。我们可以并应该恢复我们可以的每一滴水。无论是在亚利桑那州的凤凰城等水域或水贫困地区,是否总是有用我们恢复的所有水。

能源:交通燃料,包括生物燃料,电力和热能。废水中大约20%的能量是化学能的形式;亚博全网网页登录大约80%是热量。这些废水有很大的资源价值。亚博全网网页登录

营养成分:食物/饲料。从废水中恢复的是什么可以通过对食品生产的施肥亚博全网网页登录来维持我们的全球人口。浪费丰富的营养素对养殖世界的全球可持续性至关重要。

产品:种类繁多,包括药品、工业化学品、性能材料、金属和化肥。这里我们主要关注的是废物流中的碳基产品。碳是有机的,我们可以用它来取代塑料,用这些聚合物来制造生物塑料。我们可以支持生物燃料工业、制药工业等。这些产品都存在。

但是,我们怎样才能最好地从“废物”流中回收这些物品呢?转向大自然。它知道自己在做什么。

通过仿生学管理我们的资源

仿生不是和自然一起设计,而是像自然一样设计。

自然拥有38亿多年的进化时间,以制定解决和解决问题的方法和方法。我们没有任何东西在我们的短期历史中面临,这不是大自然尚未见过和解决的东西。我们必须看起来。

遵循自然的引导可以总结为“3ms:模型,导师和测量:

  1. 型号:直接与自然重新连接。自然通知设计框架。

  2. 模仿大自然的生存策略。自然教会我们如何使用资源,而不是简单地给我们提供资源供我们使用。

  3. 衡量标准:3,800亿多年的进化发展,为3000万已知的物种现在可以作为我们的可持续性基准。自然知道有什么作用和持续的东西 - 它是生态标准。

当我们关注自然时,有两种模式需要考虑。

问题:解决方案范例是“反应式”范例。这里我们有一个已知的问题,我们去大自然看看是否能找到相似之处,大自然已经找到了解决方案。然后用这个解。

解决方案:问题范式是“主动”范式。在这里,我们专注于观察自然功能的功能。它为我们提供了解决方案的问题,我们尚未知道我们会产生的问题。

如果我们每天观察大自然(用它作为我们的模型),它将导致我们。自然将基本上说:“这是我如何使用可用资源。”这是接近挑战的主动方式。

“生物化是推动技术的范式,以便为破坏性国家,必须用于资源恢复。”

仿生技术的例子

我们的行业现在才开始理解仿生原理为破坏性的资源回收技术带来的机会。这里有几个例子:

  • 微藻:从废水中培养的微藻是破坏性的,因为它可以通过它做的亚博全网网页登录事情解决了多种问题:除去营养物质并产生能量,同时为大气碳提供水槽。

  • 生物聚合物:从废水中回收碳来制造生物聚合物是破坏性的,因为从生物塑料到生物燃料,生物聚合物有许多对环境有益的亚博全网网页登录用途。这些产品可以进入市场,支持循环经济。作为一个附带的好处,我们减少了工厂的能源使用,因为不需要去除所有的碳。

  • Bioelectrical-chemical系统(BES):这些系统通过使用在分解有机物质时转移细菌的自然过程来应用生物化原理。通过捕获这些电子,可以生产清洁,电能。有趣的是,我们可以与微藻一起使用BES,并产生生物聚合物以使化学产品制作 - 驱动循环经济。同样,这是一种破坏性的技术。

为什么Biomimicry对循环经济至关重要

仿生学是我们的模式,我们的措施,我们的导师,我们的成功过渡处理废水处理成为一个驱动循环经济。亚博全网网页登录

仿生原理是正在开发的技术的核心,以恢复废水中嵌入废水中的资源,以确保扰乱常规方法对废水的处理。亚博全网网页登录

为了成为一个循环经济,一切都必须有一个价值:货币,健康或其他东西。

仿生学可能是我们处理废水的唯一方法,它能让我们从废水中得到企业的一部分。亚博全网网页登录它帮助我们获得营养,能量,水,化学品和产品,并以一种可以出售的形式。

这些都是社区的经济利益。这才是关键。这就是让循环发动机运转的方法,这就是我们的未来。

亚瑟Umble

亚瑟Umble

全球废水处理实亚博全网网页登录践领导者
Stantec.

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