結合優勢微藻株、活性碳載體、IoT監控廢水變綠能

解析▪新創技術

2021-07-13

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篩選對廢水具耐受性與利用性之本土優勢藻株，以活性碳固定化載體吸附，透過IoT水質監控，能有效去除畜牧與工業廢水中COD、BOD、有機物質、硝酸鹽類及金屬離子，並可回收微藻製成飼料添加劑，達成循環經濟……

| 成功大學陳俊延研究員、張嘉修講座教授、張毓涵博士、黃良銘特聘教授 |

畜牧及工業廢水一直以來都是造成環境污染的主要元兇，現行的生物處理系統主要以細菌及原生動物為主，著重在生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)以及懸浮固體(SS)去除，對水體中的氮、磷移除能力相當有限。團隊開發創新的微藻廢水處理系統能夠有效去除畜牧與工業廢水中COD、BOD、有機物質、硝酸鹽類及金屬離子，使廢水可在短期時間內達到放流水標準，甚至能夠回收再利用，而微藻亦可回收製成飼料添加劑，進行無毒蝦養殖，或是生質燃料，可有效降低廢水處理成本，達到循環經濟理念。

▌低成本、環境友善廢水可在短時間內達到放流水標準
微藻廢水處理系統包括從龐大的藻種庫中篩選出對廢水具極強耐受性與利用性之本土優勢藻株，透過優化培養條件並提升藻株對各種汙染物的移除效能；同時開發包含海綿與活性碳之複合式固定化載體，吸附藻體後可形成固態生物處理製劑，且成本低廉，運輸便利；並導入IoT智慧水質監控，有效監控微藻培養與廢水處理時水質即時變化。系統目前進入試量產階段，在實際場域驗證中，利用創新微藻廢水處理技術可有效將畜牧廢水中的COD、BOD、總氮及總磷在短期時間內降至放流水標準，可直接澆灌農田，或者經過簡單處理後用以清洗豬舍，而廢水中有機質作為微藻培養的養分提供，將微藻轉化成具有衍生價值的藻體，回收製成飼料添加劑、生物製劑應用在蝦類養殖上，已通過各項重金屬及藥物殘留檢驗，確保安全無虞，同時也證實可促進幼蝦生長。在工業廢水方面，亦驗證可有效淨化石化、電鍍、廢觸媒及氨氮廢水，針對化學需氧量、重金屬及高濃度氨氮的去除皆有良好效能，並且大幅減少污泥生成量及化學藥劑使用量，顯現卓越的處理效能。微藻廢水處理系統可取代傳統的二級生物處理及三級除氮步驟 (調整池、曝氣池、終沉池)，減少傳統二級處理中大量的曝氣能源消耗。不僅可大幅改善動物飼養環境，且可有效降低廢水處理成本，友善鄰里，更可從中衍生出額外經濟效益，帶領一向被視為高污染之養豬產業升級。另外在工業廢水方面，則大幅節省用水量及降低污泥產生量，一樣能有效減少廢水處理費用，讓更多廠商願意確實投入廠內減廢，達到環境與利益兼具之雙贏局面。