專家觀點 | 生態循環發掘污水資源
為什么說術語“污水”過時了
“真正的循環經濟一定包含了水資源回收。按照自然規劃是應遵循的最佳準則。”Arthur Umble說。
Arthur Umble認為術語“污水”已經過時了。多年以來，全世界的工程師們設計了眾多污水處理廠。傳統污水處理廠之核心全部都是為了處理污水，但沒有考慮過回收包括水資源在內的各種資源。
整個流程無比線性：污水流入，處理，然后再“干凈”地流出。
如今，更應該把這些污水處理廠看作“水資源回收工廠（WaterResource Recovery Factories, WRRF）”。因為污水中的大多數物質都不是廢物，不應該被處理掉然后棄置，而應該被回收。
隨著地球自然資源逐漸稀缺，資源回收就是污水處理行業與循環經濟間的聯系。因此，資源回收不僅應繼續堅持，更需要進一步發展。
污水中有什么？
實話實說，大多數人都不太關心污水中有什么。也就是說“污”就代表沒有價值。但這是錯誤的認識。
流入“水資源回收工廠”的原污水有數種潛在價值：水，能量，營養和產品。
水：可飲用與不可飲用的水。目前用途中包括工業冷卻，農田與園林灌溉以及水產養殖。我們應該竭盡所能地回收每一滴水。無論是像明尼蘇達州這樣水源充沛的地區，還是像亞利桑那州鳳凰城這樣缺水的地方，被回收的水都大有用途。
能量：運輸燃料，包括生物燃油，電力和熱量。污水中約有10%的能量以化學能形式存在；另外90%能量則是熱能。因此，污水有很大的資源價值。
營養：食物或飼料。從污水中回收的營養物可以制成肥料用于糧食生產，有助于維持全球人口對食物的需要。污水中所富含的營養是維持全球可持續糧食供應中至關重要的部分。
產品：多種多樣，包括藥物，工業化學品，高性能材料，金屬和肥料。這里主要著眼于污水中的碳基產品。碳是有機物，可以利用這些聚合物生產生物塑料，以代替普通塑料。還可以支持生物燃料工業，制藥工業等。這些產品全都是存在的。
但是，怎樣才是從污水中回收這些資源的最佳做法呢？轉向大自然，它知道怎樣做。
利用仿生態理念管理資源
仿生態的設計理念不僅是與自然共存，而是融入自然。
自然已經經歷了38億年的演化時光，自然發展出尋找與解決問題的方式方法。在短暫的人類歷史中，我們所面臨的一切，自然都曾經歷并一一解決。我們必須審視并予以模仿。跟隨著自然的指引，可以概括為3個“M”，模式（Model），指導（Mentor）和措施（Measure）。
模式（Model）：完全融入自然模式。直接與自然重新建立連接，由自然決定設計框架；
指導（Mentor）：模仿自然生存策略。自然不僅僅供給資源，更會教會人類如何使用資源；
措施（Measure）：從自然中借鑒部分措施。在大自然38億年演化時光中，衍生出了3000萬種已知物種，現在便可以作為我們存續的基準。大自然知道什么有效，什么持久——因為它就是生態標準。當我們觀察自然，有兩種范式需要深思。
“問題—方案”范式是被動反應式的范式。我們先面臨一個問題，然后去自然中看看是否我們能使用類比法，從自然已解決的事態中尋求答案。然后我們提出并應用對策。
“方案—問題”范式則是主動學習式范式。我們首先觀察自然如何運作。然后對還未發生的事態未雨綢繆。
如果我們日常觀察自然（將它作為借鑒模式（Model）），它就會指導（Mentor）我們。自然會說：“這就是我運用資源的方式。”這是積極應對挑戰的方式。“仿生態推動發生技術顛覆性改變，是回收資源的必要手段。”
應用仿生態的技術案例
污水處理行業才剛剛開始認識到仿生原則為資源回收技術帶來的顛覆性機會。這里舉一些案例：
微藻：從污水中培養微藻是顛覆性的，因為它解決了多重問題：去除營養，產生能量，同時產生碳匯。
生物高分子物質：利用從污水中回收的有機碳來構筑生物高分子物質是顛覆性的。它們具有多種用途，可以作為生物塑料、生物燃料等。且它們都是環境友好型的。這些產品可以在循環經濟框架下進入市場。
生物電池-化學系統（BES）：這些系統應用仿生態準則，利用自然過程傳遞電子的電池原理可以分解有機物。捕獲這些電子，就生產出清潔的電能。有趣的是，還可以使用BES與微藻結合，生產出生物高分子制作化學產品，從而推動循環經濟。再次強調，這是一項顛覆性技術。
為什么仿生態對于循環經濟來說如此關鍵？
仿生態為污水處理行業提供了可借鑒的模式，指導與措施。它指引著如何將污水處理從棄置方式成功過渡到循環經濟。
仿生原則是目前開發中的技術核心。該技術旨在回收污水中蘊含的各種資源，將徹底顛覆傳統污水處理技術。污水處理轉變為循環經濟后，所有事物都有其價值：貨幣，健康以及其它好處等等。
仿生態很有可能是讓我們在處理污水的同時又能取出部分資源的唯一的途徑。它幫助我們得到營養，能量，水，化學品和產品，并使其轉化為了可以出售的產品。
“這對經濟都是益處。這是真正的技術關鍵。它們是如何運轉循環經濟的引擎，也是我們的未來。”Arthur Umble如是說。
Arthur Umble：加拿大斯坦泰克公司（Stantec）資深副總裁，全球污水實踐領導者。
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