十年磨一菌！澳洲養(yǎng)出吃污水的超級菌？
一座位于澳大利亞昆士蘭州的污水處理廠，最近受到了澳洲各大媒體的關(guān)注，因為它聲稱自己花了十年時間，養(yǎng)出了一種可以吃污水的超級細(xì)菌，還說這種細(xì)菌能為水務(wù)公司每年節(jié)省約50萬澳幣的運(yùn)營費(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。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。她在接受媒體時說：“這些細(xì)菌沒有超人的X射線或者神力，但對于污水它們有驚人的胃口。”
好了，小編就不再賣關(guān)子——這個超級細(xì)菌就是厭氧氨氧化菌(anammox) 。顯然，超級細(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，估計也是為了方便公眾傳播。
從零開始
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)新聞來報道呢？
小編私下猜測有兩大原因：首先，這是澳洲在本土培養(yǎng)馴化出來的anammox菌；其次，這是一次從零開始、科學(xué)養(yǎng)菌的探索——Urban Utilities花了5年時間才積累到可投產(chǎn)的水平。
Michelle Cull女士表示，在試驗剛啟動的時候，公司的厭氧氨氧化菌儲備只夠裝一個果醬瓶。“但現(xiàn)在我們的厭氧氨氧化菌的量足以填滿10多個后院泳池。”她說。
這個項目至今已進(jìn)行了10年。之所以要這么長時間，是因為澳洲法律在生物安全有明文規(guī)定，禁止細(xì)菌的進(jìn)口，因此當(dāng)?shù)氐膶＜覉F(tuán)隊需要自己動手，創(chuàng)造合適的環(huán)境來培養(yǎng)細(xì)菌。
Michelle Cull女士說：“養(yǎng)菌應(yīng)該算是這個項目最大的挑戰(zhàn)了。因為厭氧氨氧化菌的生長速度很慢，我們真的得像帶小孩那樣養(yǎng)育它們。”該項目團(tuán)隊專門搭建了一個“厭氧氨氧化菌農(nóng)場”來培養(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)場運(yùn)到污水處理廠。”她說。
人口增長的需求
Cull女士說的污水廠叫Luggage Point 污水廠，它是昆士蘭州最大的污水廠。污水廠的經(jīng)理Peter Donaghy說他們之所以要引入?yún)捬醢毖趸且驗椴祭锼拱嗟娜丝谠诓粩嘣鲩L。
他們預(yù)計到2041年，污水廠的處理當(dāng)量要從2019年的750000PE增加到900000PE。“城市人口的增長意味著產(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，它使我們廠的處理能力提高了10%。”Peter Donaghy先生說。
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的空間，也就是我們常說的生物膜載體。
厭氧氨氧化菌的時代周期遠(yuǎn)長于硝化菌。有了載體的幫忙，啟動時間能從過去的18個月縮至3-4個月。
他們選擇Veolia公司的Anita?MOX工藝，用移動膜生物反應(yīng)器(MBBR)培養(yǎng)厭氧氨氧化菌。
2020年七月，他們在組織了一場線上研討會，分享了Anita?MOX工藝的原理和案例。據(jù)他們的統(tǒng)計，從2010年在瑞典馬爾默Sjolunda污水廠開始，他們的側(cè)流厭氧氨氧化工藝案例至今已累計達(dá)28個，其中規(guī)模最大是美國丹佛的Denver Metro污水廠，處理能力達(dá)4000 kg-N/天。
逐步升級
他們先從500L 的規(guī)模開始種菌，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。
因為減少了曝氣量和化學(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50萬澳幣。
上邊提到的那個50m3反應(yīng)器，如今他們稱它為Biofarm。這是澳大利亞首個也是目前唯一一個培養(yǎng)厭氧氨氧化菌的“農(nóng)場”。現(xiàn)在他們計劃用它給澳洲的其他污水廠提供anammox接種服務(wù)。
Donaghy經(jīng)理說：“我們Urban Utilities的其他污水廠很快也可以用上這些菌了。如果澳洲其他高公司的污水廠想用上Anammox工藝，我們也可以為其供菌。”
非洲經(jīng)濟(jì)女學(xué)家Dambisa Moyo說過：“種一棵樹最好的時間是十年前，其次是現(xiàn)在。” 澳洲水務(wù)公司用十年時間種出自己的紅菌的故事，對世界其他國家的水業(yè)同行而言，這是一個很大的激勵去培養(yǎng)他們自己的“超級細(xì)菌”。事不宜遲，因為下一次最好的機(jī)會永遠(yuǎn)是現(xiàn)在。
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