Een nieuw energie-efficiënt proces ontwikkeld aan de Murdoch University zal een revolutie teweegbrengen in de afvalwaterzuivering door het elektriciteitsverbruik van de industrie aanzienlijk te verminderen.

Dr. Ralf Cord-Ruwisch en Dr. Liang Cheng, hebben samen met twee promovendi een nieuw afvalwaterzuiveringssysteem ontworpen dat minder dan de helft van de elektriciteit nodig heeft om te werken, en er wordt een nieuw bedrijf opgericht om de technologie te commercialiseren.

Met de huidige afvalwaterzuiveringstechnologie in Australië meer dan 100 jaar oud, Dr. Cord-Ruwisch is van mening dat de tijd rijp is voor een meer energie-efficiënte aanpak.

"Momenteel, het grootste deel van de elektriciteit die wordt verbruikt door de afvalwaterzuiveringsinstallaties van het land wordt gebruikt om afvalwater te oxygeneren als onderdeel van het zuiveringsproces, en dit ontwerp heeft het potentieel om hierin een revolutie teweeg te brengen, "Dr. Cord-Ruwisch zei.

"We kunnen niet alleen de exploitanten van waterbedrijven aanzienlijke operationele besparingen bieden door het benodigde elektriciteitsvolume met ten minste 50 procent te verminderen, maar dit nieuwe proces zou ook de ecologische voetafdruk die gepaard gaat met de behandeling van ons afvalwater drastisch kunnen verlagen."

Dr. Cord-Ruwisch zei dat het verkrijgen van een beter begrip van de bacteriën die organisch afval in het water afbreken en verwerken, was een belangrijke eerste stap in de ontwikkeling van het nieuwe systeem, die is ontworpen rond deze natuurlijk voorkomende, nuttige bacteriën.

"Al het harde werk om organisch materiaal in afvalwater af te breken, wordt uitgevoerd door een reeks levende bacteriën, die tijdens het behandelingsproces kan worden gekweekt in een vorm die we 'biofilm' noemen, " Dr. Cord-Ruwisch legde uit.

"Net als mensen, deze levende bacteriën hebben zuurstof nodig om te functioneren en te overleven, en in traditionele zuiveringsinstallaties, er wordt veel elektriciteit gebruikt om luchtbellen door het afvalwater te pompen om deze bacterie te laten 'ademen'.

"Dit is geen erg energiezuinig proces, aangezien deze luchtbellen slechts voor 20 procent uit zuurstof bestaan ​​en de rest uit stikstof, wat niet nodig is."

Het onderzoeksteam was van mening dat er een efficiëntere manier moest zijn om zuurstof aan deze waterbewonende bacteriën te leveren dan luchtbellen via het afvalwater naar hen te sturen.

"Als mensen, we vullen onze longen niet met water en pompen er dan luchtbellen in om zuurstof te ontvangen, we ademen de lucht gewoon rechtstreeks in onze longen. Waarom zou de manier waarop de bacteriën zuurstof opnemen anders zijn?" zei Dr. Cord-Ruwisch.

Het nieuwe ontwerp van de zuiveringsinstallatie werkt volgens het concept van 'passieve beluchting', waarbij het water uit de behandelingsreactoren wordt afgevoerd, de bacteriën achterlatend op een ondersteunde 'biofilm' en ze voor een bepaalde tijd direct aan de buitenlucht blootstellen.

Door deze blootstelling kunnen de bacteriën de benodigde hoeveelheid zuurstof opnemen om te kunnen functioneren, voordat ze opnieuw in het afvalwater worden ondergedompeld om meer verontreinigende stoffen te absorberen en op te slaan.

"Dit is vergelijkbaar met de manier waarop een walvis op het wateroppervlak drijft, voldoende zuurstof uit de lucht in zijn longen opnemen om zichzelf in stand te houden voordat het ondergaat, "Dr. Cord-Ruwisch zei.

De bacteriën kunnen dan doorgaan met het verwijderen van organische koolstof- en stikstofverontreinigende stoffen uit het afvalwater op een manier die aanzienlijk minder broeikasgassen produceert, geuren en slib.

Met een voorlopig patent op het proces, het team heeft een bedrijf gevormd dat de ambitie heeft om de verwerkingsfabriek op industriële schaal te fabriceren en is momenteel op zoek naar partners om de technologie te commercialiseren.