3种废水发电技术，污水不用处理直接发电，效率环保

废水发电，污水不用处理直接发电，效率环保

1、阳极电势与电子供体对产电微生物群落结构的调控机制进，通过产电微生物降解污水中的有机污染物，并将污染物中的化学能转为电能(产电)。微生物燃料电池之前难以工程化应用的瓶颈主要在电极材料以及产电微生物调控，

1微生物燃料电池是一项既能降解污染物又能产电的技术，主要是由美国工程院院士布鲁斯˙罗根、布鲁斯˙瑞特曼等研究发展推广。尽管有微生物发电的理论，但之前的微生物燃料电池(由电极和微生物组成)难以工程化应用，其原因在于，可以工程化应用的金属电极难以附着微生物，产电微生物的种类不易被调控。

技术不仅有望解决目前城市污水处理成本高、能耗大的问题，甚至还有可能将每家每户产生的生活污水作为一种新能源进行再次利用，以清洁电能的形式回馈人类社会

2 两个荷兰鹿特丹的24岁年轻发明家Ermi van Oers和René de Landmeter，利用马斯河的污水，发电点亮电灯。在他们的试验之下，每一个污水源都是一个发电站Living Light，同时，也净化着水源。

使用尿液燃料电池在为手机和电灯供电的同时，微生物反应还能杀死废水中的病原体。这种技术一举多得的便利对发展中国家更有吸引力。

西英格兰大学在2015年进行一项实验，使用小便池配合廉价的尿燃料电池，成功为房间电灯供电。发电同时还为污水消毒这一特性，却有可能为它开辟更多使用场景，包括在基础设施落后的地区作为清洁措施使用。

这种技术靠微生物燃料电池（MFC）运行，电池中的微生物进食有机物质——比如尿液——在生长过程中产生能量。

“MFC系统本质上是使用微生物将生物化学能转化为电能的一个系统，我们将转化得到的能量称为‘尿电’（urine-tricity）。”实验的主要研究员爱罗普洛斯博士（Dr Ioannis Ieropoulos）在2015年解释说。

MFC的消毒功能可能源于微生物在产能过程中产生的过氧化氢。消毒过程在燃料电池系统的后期发生，所以不会伤及为MFC供电的微生物。

实验中意外发现的消毒功能让研究者产生通过MFC净化废水的想法。为此，他们选择沙门氏菌菌株来检测MFC的消毒效果。沙门氏菌是最常见的胃肠道病原体之一，感染人体后会导致典型的食物中毒症状。研究者将沙门氏菌引入到MFC级联系统中，以观察MFC在流动条件下的消毒能力。

研究者在净化结束后测量剩余的病原体数量，结果如人所愿：沙门氏菌的数量大大降低。

实验人员对结果喜出望外，他们发现了一个一举多得的生物系统，不仅能废物再利用，还能发电和高效灭菌。

初步试验中，MFC系统将病原体数量降低到常规卫生标准中可接受的水平。研究人员随后继续开展研究，尝试实现100%的消毒效果。

比尔·梅林达·盖茨基金会是这个项目的创立方，为了提高尿液电池的公众关注，团队将这种技术带到世界著名的音乐会上。2016年英国格拉斯顿伯里音乐节(Glastonbury Music Festival)上，组织方搜集人们的尿液为音乐节显示板供电。音乐会尿液电池实践证明，“微生物燃料电池可产生500兆瓦-2.8伏的稳定电力输出”。

3依靠污水中的某种细菌大量吸收浮游污水中的有机废物产生能量的，在细菌的饕餮过程中产生了能量，而这种能量通过一个球体中的某种技术收集起来，并且像储电瓶一样储存起来，这就是电源，就能点亮灯泡，而且，污水也得到净化。

De Landmeter认为，这是很合乎逻辑的：“在大自然中，总是一个循环，垃圾废物的产生，往往成了另外的生物的食物，这种技术能够净化水源，同时产生能量。”

现在，两位年轻人又有了另外的计划，因为鹿特丹市政府打算在港口区建造一批漂浮的房屋，那么，就可以利用他们的这项技术。“谁在这样的房屋中开了电视机，也就马上净化了下面的污水了。”他们说。

3美国加州的奥兰治县，有一个运营了7年之久的污水处理厂，利用污水发电，并将处理后的再生水注入地下，这样不仅产生了电能，还缓解了地下水储量不足的局面。奥兰治县污水处理的设计和效果，引起了国际关注，其他一些地方正在效仿奥兰治县的做法，例如莫德斯托和特洛克的市政当局，正在与帕特森水务部门联系，他们希望使用再生水灌溉杏林，以及其他果树和蔬菜。这些故事，最近成了《纽约客》的热点内容。

在奥克兰的“东湾市政区”，有一个具有64年历史的污水处理厂。这个污水处理厂有11兆瓦的发电能力，主要是利用污水产生的沼气发电。除了满足工厂本身的用电需求外，多余的电能出售给一家电力公司——“奥克兰电力港”，这样，每年大约可以节约300万美元的电费。

据业界杂志 道，奥克兰污水处理厂是美国第一家向国家电 出售电能的污水处理厂。该工厂的燃气产生过程也很特别，这些燃气由污水、餐厨垃圾和生物降解塑料生成，这也是该市雄心勃勃废品回收利用计划的核心内容。该市的目标，是到2020年将固体垃圾的产生量减少90%。负责该污水处理厂电力业务的戴夫˙艾伦说：“在奥克兰污水处理厂，你看到是20世纪50年代以后污水处理厂的新变化。污水不是废物，它具有重要价值，奥克兰已经认识到这一点。过去，人们将污水处理的目光仅仅停留在清理废物方面，其实，污水里面暗藏着黄金。”

3年前，艾伦的团队安装了一个4.5兆瓦的燃气涡轮发电机，加上3个1985年安装的燃气发电机，该污水处理厂总的发电能力达到11兆瓦。电能产生的多少，取决于12个沼气池产生沼气的能力。6兆瓦的电能能够维护水泵运转和搅拌机的运行，任何高于6兆瓦的能量输出，都可以出售。

艾伦表示，污水发电一直非常有效，该污水处理厂正在稳步发展，争取进行更多的资本投资，以提高企业效率和产能。最近该污水处理厂的改进做法，主要表现在废物收集方面，他们在奥克兰地区收集更多的油、脂肪、油脂和其他食品废弃物，用以生成沼气。

2006年，奥克兰市通过了“零垃圾战略”，这是一种城市发展规划，主要是减少城市垃圾的产生量。从2006年的每年36.3万吨，减少到2020年的3.6万吨，其中12%的垃圾，是可利用的食物垃圾，例如来自商店、餐馆和家庭的垃圾。该城市的“零垃圾战略”主要是通过减少固体垃圾来实现，例如改变购物方式和物品包装等。

奥克兰市的污水处理能力为23万立方米每天，近期由于干旱和用水的减少，流向该工厂的污水也减少了。该工厂最忙碌的部分，是食品废物回收站。源源不断的卡车咆哮而来，卡车将食品废物卸载到发酵池，经过3、4个星期后，细菌会将这些废物转化成沼气，沼气燃烧产生电能。艾伦说：“污水处理产生电能，电能又被输送到城市、港口，这项业务真的很酷。”