美国基础设施改造,第五步:污水

告别耗能的污水处理厂和腐烂的管道

每年,美国人产生12万亿加仑的污水,并消耗210亿千瓦时的电力来将其净化到饮用水标准。为什么不让这些气味难闻的东西发挥作用呢?借助巧妙的新技术,污水将被回收利用,以提供能源、生产肥料,并最终产出洁净的水。换句话说,比你想象的要早,你将要饮用自己的尿液。

将污泥转化为电力

任务: 减少我们用于处理废水(目前占全国总电力的1.5%)的能源消耗
状态: 反应堆正在现场测试;2015年推出商业化设备

宾夕法尼亚州立大学环境工程教授布鲁斯·洛根设计了一种微生物燃料电池,可以直接将污水中的化学能转化为电能,并在这一过程中净化污水。居住在石墨纤维阳极上的细菌会分解污水中的脂肪、蛋白质和糖分,释放出稳定的电子流,细菌直接将这些电子转移到电极上。这些电子流向阴极,提供电能,并在阴极产生氢气。

让机器人潜入下水道

任务: 部署自主机器车队,检测污水管道中的泄漏
状态: 使用激光测量管道内部的新型号模型可能在2011年准备就绪

RedZone Robotics公司的新型Solo污水机器人将使用卡内基梅隆大学开发的图像解读软件来分析其视频源,并标记管道中潜在的问题,这样10小时的运行就可以浓缩成一个2小时的精彩集锦,展示滴漏的裂缝和缠绕的根系。每个Solo机器人两侧都配备有摄像头,下方有声纳扫描水下情况,还有激光扫描污水管道内壁的酸蚀情况。

回收尿液

任务: 从废水中回收磷和氮,用于制造肥料
状态: 美国第一家工厂于去年6月开业;今年还将有一家

信不信由你,10万人产生的废水的年产量可以产生约200吨高质量的肥料。温哥华公司Ostara希望利用这一事实来解决我们日益减少的可回收磷矿供应问题,磷矿是现代肥料的三种必需成分之一。Ostara的PEARL营养回收系统从市政废水中提取磷酸盐和其他矿物质(如氨),然后将这些营养物质转化为安全、缓释的肥料颗粒,以Crystal Green的品牌销售。挑战在于分离尿液,尿液在污水中的体积只占1%。一个解决方案是:采用源分离式马桶(想象一下:一个大碗里套着一个小碗),这种技术已经在瑞典和丹麦进行试验。

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