Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe de microben in afvalwater onze steden duurzamer kunnen maken

Afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI's) zijn essentiële infrastructuren voor het beheer van afvalwater en de bescherming van het milieu. Terwijl ze traditioneel gezien worden als noodzakelijke maar kostbare faciliteiten, kunnen RWZI’s ook gezien worden als waardevolle centra voor het terugwinnen van hulpbronnen. Microben, de kleine organismen die aanwezig zijn in afvalwater, spelen een cruciale rol bij de behandeling van afvalwater en kunnen bijdragen aan de duurzaamheid van onze steden. Hier zijn verschillende manieren waarop microben in afvalwater steden duurzamer kunnen maken:

1. Afvalwaterzuivering en terugwinning van voedingsstoffen:

Microben in waterzuiveringsinstallaties helpen bij de biologische behandeling van afvalwater door organisch materiaal af te breken en verontreinigende stoffen te verwijderen. Naast de verwijdering van verontreinigende stoffen kunnen microbiële processen zoals nitrificatie en denitrificatie stikstof- en fosforverbindingen omzetten in waardevolle meststoffen. De teruggewonnen voedingsstoffen kunnen in de landbouw worden gebruikt, waardoor de behoefte aan synthetische meststoffen wordt verminderd en duurzame landbouwpraktijken worden bevorderd.

2. Bio-energieproductie:

Microben kunnen de organische stof die in afvalwater aanwezig is, door anaërobe vergisting omzetten in biogas. Biogas is een hernieuwbare energiebron die kan worden gebruikt om elektriciteit, warmte of transportbrandstof op te wekken. Het produceren van bio-energie uit afvalwater helpt de uitstoot van broeikasgassen die gepaard gaan met het verbruik van fossiele brandstoffen te verminderen en draagt ​​bij aan een duurzamere energiemix.

3. Hergebruik en behoud van water:

Het behandelde afvalwater van RWZI's kan verder worden gezuiverd en hergebruikt voor verschillende niet-drinkbare doeleinden, zoals irrigatie, industriële processen of zelfs het doorspoelen van toiletten. Door de vraag naar zoetwaterbronnen te verminderen, draagt ​​waterhergebruik bij aan het waterbehoud en zorgt het voor een duurzamer waterbeheersysteem voor steden.

4. Productie van bioplastics en chemicaliën:

Sommige microben hebben het vermogen om bioplastics en andere nuttige chemicaliën uit afvalwater te synthetiseren. Bioplastics zijn biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke alternatieven voor traditionele plastic materialen. Door bioplastics uit afvalwater te produceren, kunnen steden de plasticvervuiling verminderen en een meer circulaire economie bevorderen.

5. Slibbeheer:

Bij het zuiveringsproces in RWZI’s ontstaat slib, dat bestaat uit microbiële biomassa en verwijderde verontreinigende stoffen. In plaats van slib als afval te behandelen, kunnen microben worden ingezet om het om te zetten in waardevolle producten, zoals compost of bodemverbetering. Dit vermindert de milieueffecten van slibafvoer en ondersteunt duurzame afvalbeheerpraktijken.

6. Verbeterde waterkwaliteit:

De microbiële processen in RWZI’s helpen de algehele kwaliteit van het afvalwater dat in het milieu wordt geloosd, te verbeteren. De verwijdering van verontreinigende stoffen en voedingsstoffen voorkomt eutrofiëring en beschermt aquatische ecosystemen, wat bijdraagt ​​aan de algehele duurzaamheid en veerkracht van stedelijke watersystemen.

7. Monitoring en controle:

Microben kunnen dienen als biosensoren voor het monitoren van de afvalwaterkwaliteit en de aanwezigheid van specifieke verontreinigende stoffen. Microbiële activiteiten kunnen worden gebruikt als indicatoren om zuiveringsprocessen te optimaliseren en een efficiënte werking van afvalwaterzuiveringsinstallaties te garanderen, wat leidt tot een beter beheer van hulpbronnen en duurzaamheid.

Door het potentieel van microben in afvalwater te benutten, kunnen steden waterzuiveringsinstallaties transformeren van louter zuiveringsinstallaties tot knooppunten voor het terugwinnen van hulpbronnen die bijdragen aan de energieproductie, waterbesparing, recycling van voedingsstoffen en duurzaam afvalbeheer. Het omarmen van microbiële technologieën en processen verbetert niet alleen de duurzaamheid van de afvalwaterzuivering, maar ondersteunt ook de bredere doelstellingen van de circulaire economie en stedelijke veerkracht.