環保稀土瓷砂濾料廠家無所不能的變色龍Kaumera | 荷蘭污水廠升級成為海藻酸原料廠

　　環保稀土瓷砂濾料生產廠家無所不能的變色龍Kaumera | 荷蘭污水廠升級成為海藻酸原料廠。十年前，荷蘭水委會聯盟就曾聯合頒布一個2030年污水廠路線圖報告，并以此為指南開展污水廠的升級改造計劃，目標是將在公眾眼里又臭又臟的基建設施，變成生產清潔用水、清潔能源和高附加值原材料的高科技工廠。

　　十年彈指一揮間，很多當時的設想都已成為現實。2019年10月，位于荷蘭Zutphen的一座污水資源回收工廠正式揭幕運行，這座工廠從污水中提取了一種名為Kaumera Nereda® Gum的新材料。這種膠有多厲害?據說能成為種子營養物、顆粒肥料、混凝土和油漆中使用的化學品的綠色替代品。

　　荷蘭污水廠的2030能量回收計劃圖

　　一、資源回收工廠的理論基礎

　　在發布2030路線圖之后，許多新一代污水廠相繼在荷蘭落地。2011年，第一座好氧顆粒污泥污水廠在Epe污水廠投入運行，采用新工藝后，該污水廠成為荷蘭全國能耗最低的市政污水廠。2013年，名為Fosvaatje的項目就在阿姆斯特丹的污水廠動工，該項目從污水中回收磷、氮、鉀以及可以生成生物塑料的中間體等原材料。

　　FosVaatje – 歐洲最大的污水廠磷回收項目之一 |圖

　　荷蘭TU Delft的Mark van Loosdrecht教授，曾介紹過，除了出眾的沉降性能之外，這些好氧顆粒顆粒富含胞外聚合物(EPS)。這些EPS里的藻酸鹽(Alginate)含量還高達20%。要知道藻酸鹽是一種高附加值的生物聚合物。如果污水廠可以變成提純藻酸鹽的原料加工廠，這將改變污水廠的商業運營模式，這正是荷蘭人決定興建藻酸鹽加工廠的理論基礎。

　　2017年11月，荷蘭人宣布在Zutphen建一座第一座藻酸鹽加工廠，原料是處理廢水的好氧顆粒污泥。這個項目最初取名NEO Alginaat，其中alginaat在荷蘭語中指藻酸鹽，NEO則指從Nereda好氧顆粒污泥工藝里提取的有機質(Nereda Extracted Organic)。

　　這個項目的目標是想開辟污水資源回收的新道路——以藻酸鹽作為初級產品，將污水處理延伸至精細化工領域，生產出首飾、服裝等大眾消費品。

　　Zutphen污水廠2017年冬天(左)和2019年9月(右)的進度對比 圖

　　二、無所不能的變色龍

　　在2018年的荷蘭設計周上，天生就是營銷大師的荷蘭人決定將NEO-Alginaat改名為Kaumera。“Kaumera”一詞源自新西蘭毛利語，意為“變色龍”。

　　為什么取這名字?話說變色龍以其多變的顏色和對環境的適應性而聞名。科學家發現從顆粒污泥里提取出來的藻酸鹽和不同原材料結合之后，也可展示截然不同的屬性，就像變色龍一樣百面玲瓏——它可做成親水或者疏水性材料，放大和延伸原有材料的特定屬性。例如它可以充當各種涂層：它可用作種子的“智能保護層”，幫助幼小的植物更好地吸收養分，增強對疾病的抵抗力，長得更快;作為顆粒肥料的涂層，可以讓肥料的分布更均勻;它還可以用作混凝土養護涂層，確保混凝土的固化過程良好進行，防止干裂。

　　Kaumera材料的神奇屬性，還給了科學家和藝術家跨界交流的空間。一位叫Nienke Hoogvliet的荷蘭人，就將污水處理產生的一些污泥副產物，包括藻酸鹽、厭氧氨氧化菌和污泥磷酸鹽提取的藍鐵礦(vivianite)，搖身一變成為印染日本和服的天然染料。

　　除了營銷噱頭，藻酸鹽確實能夠使紡織品更好地吸收染料，減少紡織印染產生的水耗。隨著材料化學研究的不斷深入，Kaumera還有更多的才能等待發掘，例如可以做成粘合信封和木材的生物膠水、陶瓷釉，甚至是防火材料。但在目前，荷蘭水委會打算先在農業和園藝行業進行推廣應用。

　　將污水廠改造成為藻酸鹽的另一大好處是減少污泥產量。據介紹，Zutphen污水廠需要處置的污泥可減少20-35%。由這種原料生產的農產品聚合物在能耗方面也要比傳統工藝低30-80%，相當于減少了113噸二氧化碳的年排放量。

　　三、更多的資源回收工廠

　　荷蘭的Kaumera項目計劃興建兩個生產單元，Zutphen這個廠率先面世，它處理的是食品工業產生的廢水;另一個生產單元位于之前提到的Epe污水廠，主要處理的是市政污水，計劃今年年底前開始運行。

　　除了Rhine and Ijssel和Vallei en Veluwe兩家水委會，參與KAUMERA項目的機構還包括Royal Haskoning DHV、TU Delft、荷蘭水應用研究基金會STOWA、生物技術公司ChainCraft和能量資源工廠委員會(EFGF)。每個合作伙伴都為Kaumera的研發、生產和和推廣貢獻了各自的專業知識和資源。

　　此外，Noorderzijlvest、, Vechtstroom、Waterbedrijf Limburg等多家水委會也在各自所屬地區的污水廠探索應用Kaumera技術的可行性。

　　Vallei en Veluwe水委會的代表Tanja Klip-Martin表示：“水委會已經將Kaumera作為Gelderland省在2050年前實現循環經濟的重要貢獻之一。”因此，這個項目得到了各方的支持，包括得到了歐盟LIFE項目、荷蘭經濟部和Gelderland省政府以及Friesland Campina等著名企業的經費資助。他們都希望這些污水處理創新技術能最終實現市場化。

　　Kaumera項目的合作伙伴 |圖

　　四、小結

　　荷蘭在污水資源化的研發方面一直走在世界前端。Kaumera的面世，再次展示了污水廠升級成為可持續生物材料加工廠的可行性，進一步推動了污水處理向資源回收和循環經濟的邁進。

　　Mark van Loosdrecht教授在Zutphen污水廠的啟動儀式上發言說：“每個人都想登頂爭第一，但真正的挑戰在于開拓新領域。”污水處理固然需要深耕細作的匠人，也需要更多的創新人才，引領行業不斷地往前發展。最后附上Rhine and Ijssel水委會制作視頻，一起了解Kaumera各合作伙伴的角色和貢獻。

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