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REWAISE – 欧盟循环经济理念下的创新水处理技术研究

发布日期：2022-05-29 来源：国际水协会（IWA）官网
在西班牙西北部，有一个非常环保的城市，它从1999年开始取缔汽车，如今是世界知名 的“无车之城”。这个城市的名字可能有点拗口，叫Pontevedra(蓬特韦德拉)，我们姑且称它作蓬城。蓬城是蓬特韦德拉省的首府，但该省最大的城市却是距离蓬城以南27公里的维戈市。

图. Vigo市港口景色| 图源：Antoon
喜欢足球的朋友可能听过西班牙的足球联赛有一支叫塞尔塔维戈的球队，这支球队就位于维戈市。除了足球，这个城市还以渔业著称，有欧盟报告称它是世界上最大的渔港。渔业也带动了当地非常发达的商业发展。早在1947维戈市就成立了一个自贸区Consorcio Zona Franca de Vigo，对西班牙西北部的经济发展有着深远影响。
图. Consorcio Z ona Franca de Vigo鸟瞰图 | 图源：维基百科
也许有蓬城做表率，维戈市的自贸区也十分重视环保，自贸区的商务中心大楼曾荣获BREEAM绿色生态建筑的认证(Building Research Establishment Environmental Assessment Method)，在绿色建筑圈内也享有盛名。

图. 维戈自贸区商务中心外观 | 图源：RUN4LIFE
而在过去几年，这个建筑也在欧洲的污水处理圈小有名气，原因它参加了欧盟地平线Horizon 2020的项目RUN4LIFE，并成为该项目的示范工程所在地。这个示范项目的理念和成果最近在维戈市的一个著名车厂得到推广应用。在本期的微信推送里，我们来看他们有什么特别的环保理念和技术受到大车厂的青睐。
资源回收概念厂
维戈自贸区商务中心是 Run4Life 项目的示范点之一，大楼所有的洗手间都配备了灰黑水分离装置。这个项目由西班牙知名水务公司Aqualia引领，也有圣地亚哥德孔波斯特拉大学(University of Santiago de Compostela)的技术支持。该示范项目是从黑水中回收氮磷生产肥料，同时净化成可回用级别，而灰水经过消毒处理后用于冲厕，减少了建筑大楼的水足迹。
下图是具体的技术路线图。如图所示，厌氧MBR(AnMBR)是这个示范项目的技术核心，同时还配置紫外LED、臭氧、颗粒活性炭等三级处理技术。这套系统的一大亮点是资源回收的灵活性。他们根据市场需求季节性变化，灵活调节肥料的属性——液态或者固态。当地方农业市场对液态 NPK 肥料没有需求时，AnMBR的液态出水可以通过其他方式进行回收养分和再生水。其中磷通过鸟粪石沉淀得到回收，而氮可以通过生物电化学系统与吸附相结合的方法得到回收。鸟粪石和硝酸铵溶液可用于施肥灌溉。

图. Vigo示范项目的技术路线图 | 图源：RUN4LIFE
车厂的AnMBR系统
RUN4LIFE这个示范项目的理念如今在当地的一家大型汽车工厂通过一个叫REWAISE的项目得到延续。该工厂是水和能源的消费大户，通过在工厂内的下水道上放置一个紧凑型反应器，可以将污水中的有机质转化成生物甲烷，并将再生水回用到生产中，他们给这套技术取名 MEMB-RANER(membrane reactor for anaerobic nutrient and Energy recovery)。同样地在，这是一套基于AnMBR的系统，无需曝气、节省电耗，可回收能量和营养物，并将有机物转化为生物甲烷。这个项目的重要意义是展示分散式、原位处理的AnMBR可行性。

图. MEMB-RANER项目的所在地及系统示意图 | 图源：rewaise.eu
该系统采用的浸入式的微滤膜装置，作用是对生物质进行浓缩，去除固体和经消毒后，得到富含氮磷的出水，可以直接用于灌溉，例如高尔夫球场的用水，又或者是工业用途的洗涤或冷却水。由于设计非常紧凑，因此处理系统可以放置在建筑大楼的地下室或停车场里。
此前，Memb-Raner 已经在名为Life Memory项目中经过初步测试，并运行了数年时间，现在已安装在多个工厂中，用于处理各种污水。而在维戈市的汽车工厂中，这套处理系统装在停车场里，设计流量为10m3/h，并有能量回收和水循环的物料平衡模型。Life Memory和ReWaise项目背后都有水务公司Aqualia的参与。Aqualia之所以可以参与这个项目，部分原因是它是维戈市的供水系统运营商，并且和维戈自贸区商务中心有过合作，前者为后者提供可持续发展的技术服务。
关于ReWaise
REWAISE项目的全名REsilient WAter Innovation for Smart Economy。项目成立于2020年8月，为期5年，总预算高达1880万欧元，其中欧盟通过地平线2020资助约1500万欧元。参与机构多达24家，Aqualia水务是项目的协调联系单位。
项目分布在欧洲的9个实验室，并划分为地中海、大西洋和欧洲大陆三个片区，每个区有三个地点。研究对象涉及不同的水源、不同的行业、不同的回收产物以及不同的管理模式。它将向业界展示资源节约型的创新水处理技术。其主要由三个关键部分组成：
第一是Value in Water，旨在提取原水和再生水中的各种资源，包括氮磷、矿物质和金属、有机物和能源等。
第二是Value from Water，指的是围绕水循环产生的经济价值，包括水、能源和交通运输等直接或间接与水相关的部门创造的效益和就业等产品和服务。
第三是Value through Water，指的是水的社会功能，通过优化决策和商业机会的数字平台，帮助终端用户、监管机构、水运营商、电力市场和化学品市场的利益相关者建立紧密联系，加强他们之间的协作，最大限度地减少排放、风险和环境脆弱性。
除了上边提到的西班牙汽车厂的AnMBR系统，REWAISE还有其他类型的项目，例如：
1.在瑞典隆德市的雨洪中试厂，目的是考察特殊膜材料(碳化硅膜)对暴雨夹带的微塑料的去除效果；
2.高密度工作场所的尿液分离厕所（VASYD）；
3.超滤膜处理地表水(Vigo)；
4.暴雨收集模型；
5.污泥脱水液的氨回收
其实，REWAISE还隶属于一个名为CIRSEAU的大项目。除了REWAISE，还包括ULTIMATE、Water Mining、B-Water Smart和Wider Uptake。我们在此前的微信推送里已经介绍过Water Mining的详情。五个子项目组成了CIRSEAU这个大项目，目标就是共创智慧水经济， 实现水资源价值的最大化。
可以期待在未来3-4年里，REWAISE会产出更多工业规模的研究成果，我们会密切关注项目的进展，在日后为读者们提供最新的成果报道。

参考资料

  • 西班牙無車城：改善生活的決心

https://www.cup.com.hk/2016/08/05/the-city-with-no-cars/

  • Que voir et faire à Vigo ?

https://www.antoon.fr/vigo-que-faire-activites/

  • Consolidation Top down and Bottom up Analysis

http://corelngashive.eu/wp-content/uploads/2018/04/CORE-LNGas-HIVE-Study-of-Demand-Consolidation-Top-Down-Bottom-Up.pdf

  • ReWaise

http://rewaise.eu/?post_type=post

  • RUN4LIFE

https://run4life-project.eu/wp-content/uploads/2020/08/H2020-Run4Life-Factsheet-Technology-Anaerobic-Membrane-BioReactor.pdf

  • LIFE-MEMORY

https://www.life-memory.eu/

  • REsilient WAter Innovation for Smart Economy

https://cordis.europa.eu/project/id/869496
https://www.life-memory.eu/project
https://www.aquatechtrade.com/news/water-reuse/rewaise-tests-anaerobic-sewer-mining-technology/



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