观点:利用仿生技术解锁水资源

为什么“废水”这个词已经过时爱游戏首页了

一个真正的循环经济必须包括水资源的回收，而设计自然是最好的过程。阿瑟·安布尔著。

“废水”这个词已经过爱游戏首页时了。多年来，像我这样的工程师为全球各地的社区设计废水处理厂(WWTP)。爱游戏首页传统的治疗方法就是处理。没有考虑到资源的回收，包括水。

它是非常线性的:废物进入，废物处理，清洗后的“废物”被排放到环境中。

今天，将这些设施视为水资源回收工厂(WRRF)更为恰当，因为废水中的大部分都不是废物。爱游戏首页它不应该是关于治疗和处理。它应该是关于恢复的。

随着地球的自然资源越来越稀缺，资源回收是我们行业与循环经济的纽带。资源回收不仅在这里，而且还在增长。

爱游戏首页废水作为资源的仿生学研究

“老实说，大多数人都不太考虑他们社区的废水中有什么。爱游戏首页他们的想法是:“浪费”没有任何价值。但这是不正确的。”

老实说，大多数人都不太考虑他们社区的废水中有什么。爱游戏首页他们的想法是:“浪费”没有任何价值。但这是不正确的。

进入wr爱游戏首页f的原始废水有几个潜在的价值流:水、能源、营养物质和产品。

水:饮用水和非饮用水。目前的用途包括工业冷却、农业和景观灌溉以及水产养殖。我们能够而且应该尽可能地回收每一滴水。无论是像明尼苏达州这样水资源丰富的地区，还是像亚利桑那州凤凰城这样缺水的地区，我们回收的所有水总是有用处的。

能源:交通燃料，包括生物燃料，以及电力和热能。废水中大约20%的能量是化学能;爱游戏首页大约80%是热量。这些废水中蕴藏着大量的资源价值。爱游戏首页

营养成分:食品/饲料。从废水中回收的东西可以通过施肥生产粮食来帮助爱游戏首页维持全球人口的生存。废物中含有丰富的营养物质，对于全球可持续地养活世界人口至关重要。

产品:种类繁多，包括药品、工业化学品、性能材料、金属和肥料。在这里，我们主要研究的是废物流中的碳基产品。碳是有机的，我们可以用它来代替塑料，用这些聚合物来制造生物塑料。我们可以支持生物燃料工业、制药业等。这些产品都存在。

但我们如何才能最好地从“废物”流中回收这些物品呢?向大自然求助。它知道自己在做什么。

仿生学不是与自然一起设计，而是作为自然来设计。

大自然已经有38亿年的进化时间来发展其处理和解决问题的手段和方法。在我们短暂的人类历史中，没有什么不是大自然没有看到和解决过的。我们必须看。

遵循自然的引导可以总结为“3ms:模型，导师和衡量:

当我们审视自然时，有两种范式可以考虑。

存在的问题:解决方案范式是“反应性”范式。这里我们有一个已知的问题，我们去大自然看看我们是否能找到类比，在那里大自然已经发展出了一个解决方案。然后我们把这个解应用到实际中。

解决方案:问题范式是“主动”范式。在这里，我们着重观察大自然是如何运作的。它为我们提供了解决我们还不知道会遇到的问题的方法。

如果我们每天观察自然(把它作为我们的模型)，它就会指导我们。本质上，大自然会说:“我就是这样使用现有资源的。”这是应对挑战的积极方式。

“仿生学是将技术推向颠覆性状态的范例，是资源回收的必要条件。”

我们的行业现在才开始了解仿生原理为资源回收技术带来的机会，这是颠覆性的。下面是几个例子:

微藻:从废水中培养的微藻具有破坏性，因为它可以解决多个问爱游戏首页题:去除营养物质并产生能量，同时为大气中的碳提供一个汇。
生物聚合物:从废水中回收碳来制造生物聚合物具有破坏性，因为从生物塑料到生物燃料，生物聚合物有许多对环境有益的爱游戏首页用途。这些产品可以进入市场，支持循环经济。作为附带的好处，我们不必去除所有的碳，从而减少了工厂的能源使用。
生物电化学系统(BES):这些系统利用细菌分解有机物时传递电子的自然过程，应用了仿生学原理。通过捕获这些电子，就可以产生清洁的电能。有趣的是，我们可以将BES与微藻结合使用，生产生物聚合物来制造化学产品——推动循环经济。这又是一项颠覆性的技术。