15.07.2013 | Siemens очищает сингапурскую воду с помощью «бактериальной» энергии

Интересную технологию решили использовать специалисты компании «Сименс» для очистки воды - органические отходы, оставляемые микроорганизмами после очистки воды они используют для производства метана этими же организмами.

Необычное водоочистное сооружение с микробами в качестве рабочей силы рассчитано на обслуживание 10 – 100 тысяч человек. В принципе его действия аэробный процесс с участием кислорода, в итоге которого бактерии преобразуют нечистоты в мусорные «хлопья». После чего новообразованные объекты отделяются от воды и утилизуются (вывозятся на свалку или сжигаются). Но в «Сименсе» подумали, что такие отходы являются источником значительного количества энергии, которой, конечно, недостаточно для питания жилого района, но сам процесс водоочистки она окупит с лихвой. В итоге инженеры Siemens Water Technologies предложили генерировать электричество не с помощью бактериального «топливного элемента», а через сбор метана, выделяемого при повторной переработке бактериями «хлопьев» мусора.

Так, на выделяемом метане сможет работать газовая электростанция или небольшая ТЭЦ, которые и станут возвращать энергию очистному комплексу. «Сименс» запустила в Сингапуре пилотное сооружение, которому требуется лишь 0,25 кВт•ч каждый день на переработку 0,5 кубометра загрязненной воды. Кроме того, компания вместе с Сингапурским национальным агентством по водным ресурсам (PUB) построила более крупное предприятие, работающее на этой же технологии. Ее коммерческое распространение было получено в 2012 году.

А вообще биологическая очистка сточных вод заключается в практически полном разложении биологических соединений в воде. По действующим нормам содержание органических соединений в используемой человеком в быту воде не должно быть больше 10 мг/л.

Уничтожение органических веществ при помощи микроорганизмов в кислородных и бескислородных условиях происходит с различными энергобалансами суммарных реакций. При биоокислении глюкозы под воздействием кислорода 59% энергии расходуется на прирост биомассы, остальное - тепловые потери. Из-за этого активно прирастает количество аэробных микроорганизмов. С повешением концентрации органики повышается и температура разогрева, соответственно усиливается прирост микробной биомассы вместе с накоплением избыточного ила. При разложении биомассы без участия кислорода глюкоза образует метан, расходуя при этом 8% энергии на прирост биомассы, теряя 3% на тепловые потери и аж 89% превращается в метан. Но анаэробные организмы и растут медленно, кроме того нуждаются в повышенной концентрации субстрата.