污水種植蔬菜項(xiàng)目獲得美國農(nóng)業(yè)部500萬美元巨額資助
【蘭州純水設(shè)備http://www.xingxinlong.cn】很多人都盡量選擇當(dāng)?shù)氐氖澄铮X得比較靠譜,但其實(shí)我們消費(fèi)的大部分水果和蔬菜都可能來自遙遠(yuǎn)的地方 - 特別對于那些住在大城市的人來說。原因很簡單——在城市里很難獲得種植作物的水和土地。對此,有很多科學(xué)家在尋找可以在城市地區(qū)種植農(nóng)產(chǎn)物的可持續(xù)的方案。美國佐治亞理工學(xué)院(Georgia Tech)的土木與環(huán)境工程學(xué)院陳永勝教授的團(tuán)隊(duì)就是其中的探索者之一。去年10月,他們一個(gè)利用校園廢水種植作物的試點(diǎn)項(xiàng)目獲得了美國農(nóng)業(yè)部(USDA)500萬美元的資助,這是佐治亞理工學(xué)院校史上獲得的來自USDA最大的一筆撥款。
話說用污水來澆灌作物,這個(gè)理念我們的祖先在好多年前就實(shí)踐了。佐治亞理工的這個(gè)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目有何獨(dú)特之處能獲得美國農(nóng)業(yè)部如此巨額的資助呢?本期《第三眼》專欄小編請來美國著名雜志“Forbes”的作家Jeff Kart帶大家看個(gè)究竟。
原著:Jeff Kart 譯者:瓦村農(nóng)夫
奧尼卡水處理創(chuàng)新中心
用污水澆灌作物
"記得要多吃水果和蔬菜啊,"相信在座各位都這樣被你們的媽媽嘮叨過。而在不久的將來,你可能會聽到網(wǎng)上專家給你這樣的建議:“用污水澆灌的漿果和蔬菜有益身體健康。”
這真不是玩笑,如果你能放下對污水的“成見”,專家們這樣的建議其實(shí)對我們的地球是很有好處的。緊,美國農(nóng)業(yè)部就給佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)用校園污水澆灌作物的中試項(xiàng)目授予了500萬美元的撥款。這是美國農(nóng)業(yè)部給予該校史上金額最大的一筆資助撥款。
當(dāng)然這筆款項(xiàng)不會一次過達(dá)到學(xué)校賬戶里,它會分5期由美國農(nóng)業(yè)部的國家食品和農(nóng)業(yè)研究所 (NIFA-National Institute of Food and Agriculture)撥出。該項(xiàng)目已經(jīng)從去年8月開始設(shè)計(jì),系統(tǒng)的搭建和安裝估計(jì)會在今年秋天完成工業(yè)純水設(shè)備,但一些小試會從今年1月開始進(jìn)行。
陳教授和他團(tuán)隊(duì)提出了用厭氧膜反應(yīng)器(AnMBR)的生物處理方法來講有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成沼氣,并去除大腸桿菌等病原體,確保食物安全。與此同時(shí),保留污水中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物。借助陳教授團(tuán)隊(duì)在納米材料上的研究成果,他們的AnMBR還可以去除微量污染物,例如內(nèi)分泌干擾物、重金屬和藥物等。處理后的出水將泵送進(jìn)入垂直水培系統(tǒng)。他們會安裝相應(yīng)儀表設(shè)備連續(xù)監(jiān)測出水和作物的質(zhì)量,測量化學(xué)污染物的含量和微生物的情況。
在水培種植部分,他們會在可控生長環(huán)境中使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來為每種作物尋找合適的“食譜”,找到理想的養(yǎng)分配比、生長溫度和濕度等。此外他們還會測試一些周邊技術(shù),例如用太陽能降溫,污水和廚余消化產(chǎn)生的沼氣來為微型冷卻降溫系統(tǒng)供電。最后他們還會對整個(gè)系統(tǒng)做LCA生命周期分析,以綜合評估其可行性。
有了這些營養(yǎng)物,垂直水培系統(tǒng)就不需要在額外添加肥料了。這些都是針對城市農(nóng)業(yè)目前存在的困境設(shè)計(jì)的,因?yàn)檫@些地方人多地少,很難獲得作物種植所需的水和土地?,F(xiàn)在長途運(yùn)輸食物也耗費(fèi)了大量的化石燃料。
佐治亞理工學(xué)院土木和環(huán)境該工程系的的陳永勝教授表示,項(xiàng)目目標(biāo)是要展示污水處理的潛能,除了被抽水馬桶沖走排入集中式的污水處理廠,它還可以被用于所謂的城市可控環(huán)境農(nóng)業(yè)系統(tǒng)?!皬纳缃?、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)角度來看它都是可持續(xù)發(fā)展的,而且可以很容易地在其他城市復(fù)制?!标惤淌谡f。
獨(dú)一無二的嘗試
在陳教授看來,除了是佐治亞理工獲得了來自美國農(nóng)業(yè)部最大的 資助撥款之外,這個(gè)項(xiàng)目真正獨(dú)一無二之處在于用生活污水的營養(yǎng)物來種植水培作物,這應(yīng)該是第一個(gè)這樣的項(xiàng)目。"這種方法能耗更低,效率更高,這意味著我們的技術(shù)比市場上現(xiàn)有的技術(shù)更大程度地利用污水中蘊(yùn)含的資源,而且不需要使用額外的肥料,也節(jié)省了運(yùn)輸?shù)某杀尽?/span>"陳教授說。
想美國其他學(xué)校和城市,佐治亞理工學(xué)院校園的污水產(chǎn)量都不小。2012年該校的年污水產(chǎn)量約為4.24億加侖,也就是它每天產(chǎn)生的污水多大40000立方米,相當(dāng)于一個(gè)中型污水廠的規(guī)模。
中試項(xiàng)目的設(shè)計(jì)處理能力為10m3/天。"聽上去可能只是水桶里的一滴水,但在中試規(guī)模應(yīng)足夠用來驗(yàn)證技術(shù)的可行性。"陳教授說。除了探尋更加綠色的蔬果種植方式,該項(xiàng)目還會幫助學(xué)生了解他們的水都是從哪里來的。
"厭氧工藝產(chǎn)生的污泥只是好氧活性污泥的10%,”陳教授補(bǔ)充道,“這減少了污泥后續(xù)處置的量,還將碳氮磷等資源變成甲烷、溶解性氮磷肥,而不是二氧化碳、氮?dú)饣蛘呋瘜W(xué)除磷的沉淀物?!?/span>
無肉星期一
但是,佐治亞理工學(xué)院的學(xué)生目前還買不到這些用污水澆灌收獲的水果和蔬菜。因?yàn)檠芯咳藛T在忙著這個(gè)污水處理+水培種植的中試系統(tǒng)的搭建工作。校方將建設(shè)地點(diǎn)放在了他們的“Eco-Commons”里,后者是一個(gè)展示各種可持續(xù)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的集成場地工業(yè)純水設(shè)備。
這些農(nóng)產(chǎn)品會首先進(jìn)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行廣泛的測試。要找到消費(fèi)者來生產(chǎn)污水不是一件容易的事情?!叭绻覀兿胪菩羞@樣的分散式系統(tǒng),在政策層面我們會遇到什么問題呢?”陳教授會給自己如此提問,“人們會買這些靠污水種植的農(nóng)產(chǎn)品嗎?”就此,他們和校方和亞特蘭大州的其他機(jī)構(gòu)合作,例如包括公共政策學(xué)院的Kaye Husbands Fealing教授和市長可持續(xù)發(fā)展辦公室。
“我們將測試水果和蔬菜的營養(yǎng)成分,以驗(yàn)證污水中的營養(yǎng)物可以取代傳統(tǒng)化肥作為養(yǎng)分來源,最終種出營養(yǎng)豐富的作物產(chǎn)品,”陳教授解釋說。
當(dāng)然他們還將對其健康安全進(jìn)行相關(guān)檢測,確保產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)。一旦這些產(chǎn)品得到安全認(rèn)證,誰知道會不會因此掀起新一輪“無肉星期一”的時(shí)尚潮流? 本文由皙全蘭州水處理設(shè)備網(wǎng)提供任何人和單位不得轉(zhuǎn)載盜用。
- 上一篇:制造業(yè)環(huán)保成本上升是陣痛也是高質(zhì)量發(fā)展必然要求 2019/2/13
- 下一篇:我國環(huán)保行業(yè)市場需求依然旺盛 2019/2/13