無所不能的變色龍Kaumera | 荷蘭污水廠升級成為海藻酸原料廠
荷蘭污水廠的2030能量回收計劃 |圖源：Grondstoffenfabriek
資源回收工廠的理論基礎
在發(fā)布2030路線圖之后，許多新一代污水廠相繼在荷蘭落地。2011年，第一座好氧顆粒污泥污水廠在Epe污水廠投入運行，采用新工藝后，該污水廠成為荷蘭全國能耗最低的市政污水廠。2013年，名為Fosvaatje的項目就在阿姆斯特丹的污水廠動工，該項目從污水中回收磷、氮、鉀以及可以生成生物塑料的中間體等原材料。
FosVaatje – 歐洲最大的污水廠磷回收項目之一 |圖源：DutchWaterSector
荷蘭TU Delft的Mark van Loosdrecht教授，曾介紹過，除了出眾的沉降性能之外，這些好氧顆粒顆粒富含胞外聚合物(EPS)。這些EPS里的藻酸鹽（Alginate）含量還高達20%。要知道藻酸鹽是一種高附加值的生物聚合物。如果污水廠可以變成提純藻酸鹽的原料加工廠，這將改變污水廠的商業(yè)運營模式，這正是荷蘭人決定興建藻酸鹽加工廠的理論基礎。
Mark van Loosdrecht教授在IWA的國際會議上做報告發(fā)言
2017年11月，荷蘭人宣布在Zutphen建一座第一座藻酸鹽加工廠，原料是處理廢水的好氧顆粒污泥。這個項目最初取名NEO Alginaat，其中alginaat在荷蘭語中指藻酸鹽，NEO則指從Nereda好氧顆粒污泥工藝里提取的有機質（Nereda Extracted Organic）。這個項目的目標是想開辟污水資源回收的新道路——以藻酸鹽作為初級產品，將污水處理延伸至精細化工領域，生產出首飾、服裝等大眾消費品。
Zutphen污水廠2017年冬天(左)和2019年9月(右)的進度對比 | 圖源: Kaumera
荷蘭Zutphen污水廠資源回收項目建設回顧
無所不能的變色龍在2018年的荷蘭設計周上，天生就是營銷大師的荷蘭人決定將NEO-Alginaat改名為Kaumera。“Kaumera”一詞源自新西蘭毛利語，意為“變色龍”。為什么取這名字？話說變色龍以其多變的顏色和對環(huán)境的適應性而聞名?？茖W家發(fā)現(xiàn)從顆粒污泥里提取出來的藻酸鹽和不同原材料結合之后，也可展示截然不同的屬性，就像變色龍一樣百面玲瓏——它可做成親水或者疏水性材料，放大和延伸原有材料的特定屬性。例如它可以充當各種涂層：它可用作種子的“智能保護層”，幫助幼小的植物更好地吸收養(yǎng)分，增強對疾病的抵抗力，長得更快；作為顆粒肥料的涂層，可以讓肥料的分布更均勻；它還可以用作混凝土養(yǎng)護涂層，確?；炷恋墓袒^程良好進行，防止干裂。
將污水廠改造成為藻酸鹽的另一大好處是減少污泥產量。據介紹，Zutphen污水廠需要處置的污泥可減少20-35%。由這種原料生產的農產品聚合物在能耗方面也要比傳統(tǒng)工藝低30-80%，相當于減少了113噸二氧化碳的年排放量。
更多的資源回收工廠
荷蘭的Kaumera項目計劃興建兩個生產單元，Zutphen這個廠率先面世，它處理的是食品工業(yè)產生的廢水；另一個生產單元位于之前提到的Epe污水廠，主要處理的是市政污水，計劃今年年底前開始運行。
除了Rhine and Ijssel和Vallei en Veluwe兩家水委會，參與KAUMERA項目的機構還包括Royal Haskoning DHV、TU Delft、荷蘭水應用研究基金會STOWA、生物技術公司ChainCraft和能量資源工廠委員會(EFGF)。每個合作伙伴都為Kaumera的研發(fā)、生產和和推廣貢獻了各自的專業(yè)知識和資源。此外，Noorderzijlvest、, Vechtstroom、Waterbedrijf Limburg等多家水委會也在各自所屬地區(qū)的污水廠探索應用Kaumera技術的可行性。
Vallei en Veluwe水委會的代表Tanja Klip-Martin表示：“水委會已經將Kaumera作為Gelderland省在2050年前實現(xiàn)循環(huán)經濟的重要貢獻之一?！币虼?，這個項目得到了各方的支持，包括得到了歐盟LIFE項目、荷蘭經濟部和Gelderland省政府以及Friesland Campina等著名企業(yè)的經費資助。他們都希望這些污水處理創(chuàng)新技術能最終實現(xiàn)市場化。
Kaumera項目的合作伙伴 | 圖源：Kaumera.com
小結荷蘭在污水資源化的研發(fā)方面一直走在世界前端。Kaumera的面世，再次展示了污水廠升級成為可持續(xù)生物材料加工廠的可行性，進一步推動了污水處理向資源回收和循環(huán)經濟的邁進。Mark van Loosdrecht教授在Zutphen污水廠的啟動儀式上發(fā)言說：“每個人都想登頂爭第一，但真正的挑戰(zhàn)在于開拓新領域?！蔽鬯幚砉倘恍枰罡氉鞯慕橙?，也需要更多的創(chuàng)新人才，引領行業(yè)不斷地往前發(fā)展。最后附上Rhine and Ijssel水委會制作視頻，一起了解Kaumera各合作伙伴的角色和貢獻。