十年磨一菌！澳洲養(yǎng)出吃污水的超級(jí)菌？
全康環(huán)保:一座位于澳大利亞昆士蘭州的污水處理廠(chǎng)，最近受到了澳洲各大媒體的關(guān)注，因?yàn)樗暦Q(chēng)自己花了十年時(shí)間，養(yǎng)出了一種可以吃污水的超級(jí)細(xì)菌，還說(shuō)這種細(xì)菌能為水務(wù)公司每年節(jié)省約50萬(wàn)澳幣的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。
究竟是什么細(xì)菌有這樣的“超能力”？
作者：瓦村農(nóng)夫
十年磨一菌
Urban Utilities成立于2010年，是澳大利亞昆士蘭州的水務(wù)公司，服務(wù)人口約150萬(wàn)。澳洲第三大城市布里斯班的污水處理業(yè)務(wù)也由它負(fù)責(zé)。
下圖的一男一女都是Urban Utilities的員工。這個(gè)小型反應(yīng)器里裝著的就是現(xiàn)在在澳洲名聲大噪的超級(jí)細(xì)菌。
上圖的女士叫Michelle Cull，她是Urban Utilities的發(fā)言人。她在接受媒體時(shí)說(shuō)：“這些細(xì)菌沒(méi)有超人的X射線(xiàn)或者神力，但對(duì)于污水它們有驚人的胃口。”
好了，小編就不再賣(mài)關(guān)子――這個(gè)超級(jí)細(xì)菌就是厭氧氨氧化菌(anammox) 。顯然，超級(jí)細(xì)菌不是小編瞎編的，是澳洲媒體統(tǒng)一口徑給它起的綽號(hào)，估計(jì)也是為了方便公眾傳播。
從零開(kāi)始
用厭氧氨氧化菌處理污水早不是新鮮事。
既然這是舊聞，為何澳洲媒體把它當(dāng)新聞來(lái)報(bào)道呢？
小編私下猜測(cè)有兩大原因：首先，這是澳洲在本土培養(yǎng)馴化出來(lái)的anammox菌；其次，這是一次從零開(kāi)始、科學(xué)養(yǎng)菌的探索――Urban Utilities花了5年時(shí)間才積累到可投產(chǎn)的水平。
Michelle Cull女士表示，在試驗(yàn)剛啟動(dòng)的時(shí)候，公司的厭氧氨氧化菌儲(chǔ)備只夠裝一個(gè)果醬瓶。“但現(xiàn)在我們的厭氧氨氧化菌的量足以填滿(mǎn)10多個(gè)后院泳池?！彼f(shuō)。
這個(gè)項(xiàng)目至今已進(jìn)行了10年。之所以要這么長(zhǎng)時(shí)間，是因?yàn)榘闹薹稍谏锇踩忻魑囊?guī)定，禁止細(xì)菌的進(jìn)口，因此當(dāng)?shù)氐膶?zhuān)家團(tuán)隊(duì)需要自己動(dòng)手，創(chuàng)造合適的環(huán)境來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌。
Michelle Cull女士說(shuō)：“養(yǎng)菌應(yīng)該算是這個(gè)項(xiàng)目最大的挑戰(zhàn)了。因?yàn)閰捬醢毖趸纳L(zhǎng)速度很慢，我們真的得像帶小孩那樣養(yǎng)育它們?！痹擁?xiàng)目團(tuán)隊(duì)專(zhuān)門(mén)搭建了一個(gè)“厭氧氨氧化菌農(nóng)場(chǎng)”來(lái)培養(yǎng)菌種。“我們花了好多力氣維持溫度的穩(wěn)定，很高興最終看到它們從農(nóng)場(chǎng)運(yùn)到污水處理廠(chǎng)。”她說(shuō)。
人口增長(zhǎng)的需求
Cull女士說(shuō)的污水廠(chǎng)叫Luggage Point 污水廠(chǎng)，它是昆士蘭州最大的污水廠(chǎng)。污水廠(chǎng)的經(jīng)理Peter Donaghy說(shuō)他們之所以要引入?yún)捬醢毖趸?，是因?yàn)椴祭锼拱嗟娜丝谠诓粩嘣鲩L(zhǎng)。
他們預(yù)計(jì)到2041年，污水廠(chǎng)的處理當(dāng)量要從2019年的750000PE增加到900000PE?！俺鞘腥丝诘脑鲩L(zhǎng)意味著產(chǎn)生更多的廢水，也意味著要處理更多的氮磷。厭氧氨氧化菌的脫氮能力非常出色，它使我們廠(chǎng)的處理能力提高了10%。”P(pán)eter Donaghy先生說(shuō)。
生物膜載體
那他們究竟是怎樣從零種菌的呢？
秘密就在這位帥哥手持的燒杯里。
這些圓片是塑料做的，密布的網(wǎng)格給厭氧氨氧化菌提供了停留和生長(zhǎng)的空間，也就是我們常說(shuō)的生物膜載體。
厭氧氨氧化菌的時(shí)代周期遠(yuǎn)長(zhǎng)于硝化菌。有了載體的幫忙，啟動(dòng)時(shí)間能從過(guò)去的18個(gè)月縮至3-4個(gè)月。
他們選擇Veolia公司的Anita?MOX工藝，用移動(dòng)膜生物反應(yīng)器(MBBR)培養(yǎng)厭氧氨氧化菌。
2020年七月，他們?cè)诮M織了一場(chǎng)線(xiàn)上研討會(huì)，分享了Anita?MOX工藝的原理和案例。據(jù)他們的統(tǒng)計(jì)，從2010年在瑞典馬爾默Sjolunda污水廠(chǎng)開(kāi)始，他們的側(cè)流厭氧氨氧化工藝案例至今已累計(jì)達(dá)28個(gè)，其中規(guī)模最大是美國(guó)丹佛的Denver Metro污水廠(chǎng)，處理能力達(dá)4000 kg-N/天。
逐步升級(jí)
他們先從500L 的規(guī)模開(kāi)始種菌，然后增大到12m3，再接著增至50m3 (2019年10月)，最終達(dá)到工程應(yīng)用的規(guī)模。
他們的側(cè)流厭氧氨氧化反應(yīng)器的體積為954m3，處理能力為1083m3/天，每天能去除氨氮850kg。
因?yàn)闇p少了曝氣量和化學(xué)品的使用，他們估算和傳統(tǒng)方法相比，能耗能減少60%，每年能為此節(jié)省50萬(wàn)澳幣。
上邊提到的那個(gè)50m3反應(yīng)器，如今他們稱(chēng)它為Biofarm。這是澳大利亞首個(gè)也是目前唯一一個(gè)培養(yǎng)厭氧氨氧化菌的“農(nóng)場(chǎng)”?，F(xiàn)在他們計(jì)劃用它給澳洲的其他污水廠(chǎng)提供anammox接種服務(wù)。
Donaghy經(jīng)理說(shuō)：“我們Urban Utilities的其他污水廠(chǎng)很快也可以用上這些菌了。如果澳洲其他高公司的污水廠(chǎng)想用上Anammox工藝，我們也可以為其供菌。”
非洲經(jīng)濟(jì)女學(xué)家Dambisa Moyo說(shuō)過(guò)：“種一棵樹(shù)最好的時(shí)間是十年前，其次是現(xiàn)在?！?澳洲水務(wù)公司用十年時(shí)間種出自己的紅菌的故事，對(duì)世界其他國(guó)家的水業(yè)同行而言，這是一個(gè)很大的激勵(lì)去培養(yǎng)他們自己的“超級(jí)細(xì)菌”。事不宜遲，因?yàn)橄乱淮巫詈玫臋C(jī)會(huì)永遠(yuǎn)是現(xiàn)在。