專家觀點(diǎn)|生態(tài)循環(huán)發(fā)掘污水資源

　　為什么說術(shù)語“污水”過時(shí)了

　　“真正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)一定包含了水資源回收。按照自然規(guī)劃是應(yīng)遵循的最佳準(zhǔn)則?！盇rthur Umble說。

　　Arthur Umble認(rèn)為術(shù)語“污水”已經(jīng)過時(shí)了。多年以來，全世界的工程師們設(shè)計(jì)了眾多污水處理廠。傳統(tǒng)污水處理廠之核心全部都是為了處理污水，但沒有考慮過回收包括水資源在內(nèi)的各種資源。

　　整個(gè)流程無比線性：污水流入，處理，然后再“干凈”地流出。

　　如今，更應(yīng)該把這些污水處理廠看作“水資源回收工廠（Water Resource Recovery Factories, WRRF）”。因?yàn)槲鬯械拇蠖鄶?shù)物質(zhì)都不是廢物，不應(yīng)該被處理掉然后棄置，而應(yīng)該被回收。

　　隨著地球自然資源逐漸稀缺，資源回收就是污水處理行業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)間的聯(lián)系。因此，資源回收不僅應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持，更需要進(jìn)一步發(fā)展。

　　污水中有什么？

　　實(shí)話實(shí)說，大多數(shù)人都不太關(guān)心污水中有什么。也就是說“污”就代表沒有價(jià)值。但這是錯(cuò)誤的認(rèn)識。

　　流入“水資源回收工廠”的原污水有數(shù)種潛在價(jià)值：水，能量，營養(yǎng)和產(chǎn)品。

　　水：可飲用與不可飲用的水。目前用途中包括工業(yè)冷卻，農(nóng)田與園林灌溉以及水產(chǎn)養(yǎng)殖。我們應(yīng)該竭盡所能地回收每一滴水。無論是像明尼蘇達(dá)州這樣水源充沛的地區(qū)，還是像亞利桑那州鳳凰城這樣缺水的地方，被回收的水都大有用途。

　　能量：運(yùn)輸燃料，包括生物燃油，電力和熱量。污水中約有10%的能量以化學(xué)能形式存在；另外90%能量則是熱能。因此，污水有很大的資源價(jià)值。

　　營養(yǎng)：食物或飼料。從污水中回收的營養(yǎng)物可以制成肥料用于糧食生產(chǎn)，有助于維持全球人口對食物的需要。污水中所富含的營養(yǎng)是維持全球可持續(xù)糧食供應(yīng)中至關(guān)重要的部分。

　　產(chǎn)品：多種多樣，包括藥物，工業(yè)化學(xué)品，高性能材料，金屬和肥料。這里主要著眼于污水中的碳基產(chǎn)品。碳是有機(jī)物，可以利用這些聚合物生產(chǎn)生物塑料，以代替普通塑料。還可以支持生物燃料工業(yè)，制藥工業(yè)等。這些產(chǎn)品全都是存在的。

　　但是，怎樣才是從污水中回收這些資源的最佳做法呢？轉(zhuǎn)向大自然，它知道怎樣做。

　　利用仿生態(tài)理念管理資源

　　仿生態(tài)的設(shè)計(jì)理念不僅是與自然共存，而是融入自然。

　　自然已經(jīng)經(jīng)歷了38億年的演化時(shí)光，自然發(fā)展出尋找與解決問題的方式方法。在短暫的人類歷史中，我們所面臨的一切，自然都曾經(jīng)歷并一一解決。我們必須審視并予以模仿。 跟隨著自然的指引，可以概括為3個(gè)“M”，模式（Model），指導(dǎo)（Mentor）和措施（Measure）。

　　模式（Model）：完全融入自然模式。直接與自然重新建立連接，由自然決定設(shè)計(jì)框架；

　　指導(dǎo)（Mentor）：模仿自然生存策略。自然不僅僅供給資源，更會教會人類如何使用資源；

　　措施（Measure）：從自然中借鑒部分措施。在大自然38億年演化時(shí)光中，衍生出了3 000萬種已知物種，現(xiàn)在便可以作為我們存續(xù)的基準(zhǔn)。大自然知道什么有效，什么持久——因?yàn)樗褪巧鷳B(tài)標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)我們觀察自然，有兩種范式需要深思。

　　“問題—方案”范式是被動(dòng)反應(yīng)式的范式。我們先面臨一個(gè)問題，然后去自然中看看是否我們能使用類比法，從自然已解決的事態(tài)中尋求答案。然后我們提出并應(yīng)用對策。

　　“方案—問題”范式則是主動(dòng)學(xué)習(xí)式范式。我們首先觀察自然如何運(yùn)作。然后對還未發(fā)生的事態(tài)未雨綢繆。

　　如果我們?nèi)粘Ｓ^察自然（將它作為借鑒模式（Model）），它就會指導(dǎo)（Mentor）我們。自然會說：“這就是我運(yùn)用資源的方式?！边@是積極應(yīng)對挑戰(zhàn)的方式。 “仿生態(tài)推動(dòng)發(fā)生技術(shù)顛覆性改變，是回收資源的必要手段?！?/p>

　　應(yīng)用仿生態(tài)的技術(shù)案例

　　污水處理行業(yè)才剛剛開始認(rèn)識到仿生原則為資源回收技術(shù)帶來的顛覆性機(jī)會。這里舉一些案例：

　　微藻：從污水中培養(yǎng)微藻是顛覆性的，因?yàn)樗鉀Q了多重問題：去除營養(yǎng)，產(chǎn)生能量，同時(shí)產(chǎn)生碳匯。

　　生物高分子物質(zhì)：利用從污水中回收的有機(jī)碳來構(gòu)筑生物高分子物質(zhì)是顛覆性的。它們具有多種用途，可以作為生物塑料、生物燃料等。且它們都是環(huán)境友好型的。這些產(chǎn)品可以在循環(huán)經(jīng)濟(jì)框架下進(jìn)入市場。

　　生物電池-化學(xué)系統(tǒng)（BES）：這些系統(tǒng)應(yīng)用仿生態(tài)準(zhǔn)則，利用自然過程傳遞電子的電池原理可以分解有機(jī)物。捕獲這些電子，就生產(chǎn)出清潔的電能。有趣的是，還可以使用BES與微藻結(jié)合，生產(chǎn)出生物高分子制作化學(xué)產(chǎn)品，從而推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。再次強(qiáng)調(diào)，這是一項(xiàng)顛覆性技術(shù)。

　　為什么仿生態(tài)對于循環(huán)經(jīng)濟(jì)來說如此關(guān)鍵？

　　仿生態(tài)為污水處理行業(yè)提供了可借鑒的模式，指導(dǎo)與措施。它指引著如何將污水處理從棄置方式成功過渡到循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

　　仿生原則是目前開發(fā)中的技術(shù)核心。該技術(shù)旨在回收污水中蘊(yùn)含的各種資源，將徹底顛覆傳統(tǒng)污水處理技術(shù)。 污水處理轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)經(jīng)濟(jì)后，所有事物都有其價(jià)值：貨幣，健康以及其它好處等等。

　　仿生態(tài)很有可能是讓我們在處理污水的同時(shí)又能取出部分資源的唯一的途徑。它幫助我們得到營養(yǎng)，能量，水，化學(xué)品和產(chǎn)品，并使其轉(zhuǎn)化為了可以出售的產(chǎn)品。

　　“這對經(jīng)濟(jì)都是益處。這是真正的技術(shù)關(guān)鍵。它們是如何運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的引擎，也是我們的未來。”Arthur Umble如是說。

　　Arthur Umble：加拿大斯坦泰克公司（Stantec）資深副總裁，全球污水實(shí)踐領(lǐng)導(dǎo)者。

編輯：王媛媛