המעבר ממודל "לקה-לקה-לקה" ליניארי לכלכלת מעגלי מעצב מחדש את ניהול המשאבים בתעשיות.אין מקום השינוי הזה קריטי יותר מאשר בטיפול במים ובשיקום תזונתי.על ידי תכנון מחדש של מערכות כדי לשמור על חומרים בעלי ערך בשימוש, גישה מעגלית הופכת את מה שהיה פעם פסולת למשאב מתחדש, צמצום הנזק הסביבתי ויצירת ערך כלכלי.

הבנת עקרונות כלכלה מעגליים

כלכלה מעגלית היא מערכת כלכלית שמטרתה לחסל פסולת והשימוש המתמשך של משאבים.בניגוד למודל ליניארי המסורתי, היא מסתמכת על שלושה עקרונות ליבה: לתכנן פסולת וזיהום, לשמור מוצרים וחומרים בשימוש, ולחדש מחדש את המערכות הטבעיות.כאשר החלים על מים וניהול תזונתי, עקרונות אלה מאתגרים את ההנחה כי שפכים הם בעיה של סילוק מים, אנרגיה, אנרגיה, חיוני חומרים מזינים.

בפועל, זה אומר שינוי מתקני טיפול ממעבדי פסולת למרכזי שיקום משאבים.התוכנית של האיחוד האירופי:0) תוכנית הפעולה של הכלכלה הקרנית תוכנית פעולה של כלכלה מתחדשת 1 כוללת במפורש מים וגלולות תזונתיות, ההכרה כי סגירת מחזורים אלה חיונית לחקלאות ברת קיימא ובריאות סביבתית.

התאוששות תזונתית בטיפול בשפכים

פסולת מים מכילה כמויות משמעותיות של חנקן ו זרחן - חומרים מזינים כי, כאשר משוחרר לתוך נתיבי מים, דלק algal פורחים ו-eutrophication. עם זאת אותם חומרים מזינים הם משאבים סופיים. phosphate רוק, המקור העיקרי של דשנים זרמי זרחן, הוא משאב לא חידוש מול depletion. Nitrogen, בעוד שפע באווירה בתולה, דורש תהליכים אנרגיה-רגישים (Bober) באופן מושלם כדי להפחית את אותם מטרות מחזוריות (מחדש) עם צורך באופן מושלם עם החלמה עם החלמה עם החלמה) כדי להפחית את אותם מטרות מחזוריות באופן מושלם עם החלמה עם החלמה עם החלמה עם החלמה עם החלמה החלמה החלמה עם .

למה Nitrogen and Phosphorus Matter

Nitrogen ו זרחן הם חיוניים לצמיחה צמחית, אבל השימוש שלהם ואובדן לסביבה יוצרים נזק אקולוגי חמור. Eutrophication מוביל לאזורים מתים באגמים ואזורי החוף, כגון מפרץ של אזור היפותקסי במקסיקו. על ידי שחזור חומרים מזינים אלה בצמחים טיפול, אנו יכולים לסגור את הלולאה - להחזיר אותם לחקלאות כמו דשנים בטוחות, איטיות, במקום לאפשר להם לזיהומים במים.

שיטות של התאוששות תזונתית

כמה טכנולוגיות פותחו כדי לחלץ חומרים מזינים משפכים, כל אחד עם יתרונות ספציפיים ויישומים.

  • (FLT:0)Struviteמשקעים FLT:1 - מגנזיום קריסטל, ammonium, ו פוספט לתוך סטרוביט (MgNH4PO4PO4-6H2O), דשן איטי-releaseer. שיטה זו מחלימה הן זרחן והן חנקן ומפחיתה את הסקאלה בצנרת.
  • (ב) ,0) ,Nätrogen פסים וקליטת ⁇ 1:1 ; להמיר ammonium בזרימי פסולת גבוהה סטריאנט (למשל, מסטיק) לתוך גז אמוניה, ולאחר מכן לתפוס אותו בפתרון חומצי כדי ליצור ammonium sulfate דשן.
  • (FLT:0) הסרת חומרים מזינים ביולוגיה (BNR)BuildFLT:1) - שימוש באוכלוסיות חיידקים ספציפיות להמיר חנקן ו זרחן בתוך ביוסולאידים. BNR הוא בעיקר להסרת, עיבוד מאוחר יותר יכול לשחזר חומרים מזינים אלה עבור יישום קרקע.
  • (FLT:0) חילופי ו- membrane filtrationFLT:1 - טכנולוגיות מתפתחות שלוכדות באופן סלקטיבי את האמניום או סטיות פוספט באמצעות רסיסים או מנברנס, ומאפשרות שיקום תזונתי גבוה.
  • (FLT:0) מערכות מבוססות אלגה 1FLT - גידול אצות במי פסולת כדי לספוג חומרים מזינים; הביומסה הקציר ניתן להשתמש כביופרייזר או להאכילקסטוק לייצור ביוגז.

בין אלה, strigtureFLT:0) שחזור הוא הבוגר ביותר מבחינה מסחרית 1FLT:1, עם מתקנים במתקנים ברחבי העולם, כולל תחנת טיהור מים Stickney בשיקגו ו-Sle of Despond צמח בבריטניה.

ניהול פסולת מעגלית מעבר למזונות

בעוד התאוששות תזונתית היא מרכז, מערכת פסולת מעגלית באמת ללכוד מספר זרמי ערך. מתקני שיקום משאבי מים מודרניים (WRRFs) לטפל במים באיכות המתאימה לשימוש חוזר, ללכוד אנרגיה מחומר אורגני, לייצר ביוסולנים שמעשירים אדמה.

שחזור משאבים משולב

מפעל פסולת מעגלי מייצר:

  • (ב) ,0) קרא מים: 1 (הופנה לשקיה, תהליכים תעשייתיים, או שימוש חוזר לאחר טיפול מתקדם, צמצום מיצוי מים מתוקים.
  • (FLT:0)BiogasigtureFLT:1 - נתפס מ עיכול אנירובי של סלדג', המשמש לייצור חום וחשמל.יש צמחים להשיג יעילות עצמית אנרגיה או אפילו פלט אנרגיה חיובי נטו.
  • (ב) ,0) ביוסולנטימפול 1 (FLT:0) התייחס ל מוצקות עשירות בחומר אורגני ובחומרים מזינים, החלים על אדמות החווה כמצב אדמה.
  • (ב) ,0) ,[[1924]]]] - ⁇ מ[[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]

הפדרציה הסביבתית של ווטרס:0 (FLT:0) תומכת בשינוי פרדיגמה זה, מיתוג מחדש של צמחי טיפול כ"מתקנים לשחזור מקור" כדי לשקף את הפוטנציאל הכלכלי והסביבתי שלהם.

היתרונות של מערכות פסולת מעגליות

אימוץ עקרונות כלכלה מעגליים בניהול פסולת מים מניב יתרונות מרובים:

  • (FLT:0) הגנה סביבתית על הגנה 1FLT - מופחת זיהום תזונתי, פליטת גזי חממה נמוכה מייצור הפריה, ופחות ממיצוי מים טרי.
  • (FLT:0) חיסכון ארגונומי FLT:1 - עלויות של סילוק נמוך, הכנסות של דשן ומכירות אנרגיה, וצמצום התלות היבוא לחומרי גלם כמו אבן פוספט.
  • (ב) אספקת מזון:0) תמיכה חקלאית (FLT:1) - אספקה אמינה של דשנים המיוצרים באופן מקומי, שיפור עמידות של מערכת המזון.
  • (ב) ,0) יעילותה של אנרגיה מתחדשת (FLT:1) - גידול ביומסה וחום מפחית את טביעת הרגל של הצמח ואת עלויות התפעוליות.
  • (ב) עיין:0) מים מילואים מים (בקיצור:0) , אספקת מים לבצורת, מקור מים עמיד לשימושים שאינם ניתנים להשגה, במיוחד יקר באזורים בעלי מתח במים.

אתגרים ליישום

למרות יתרונות ברורים, אימוץ נרחב של התאוששות תזונתית מעגלית עומד בפני מכשולים אמיתיים.

(FLT:0Technology CostFLT:1) - התקנת מערכות התאוששות הפעלה (במיוחד כורים סטרויטים או יחידות membrane) דורש השקעה הון.בעוד החזרה מהמכירות של דשן יכול להתחיל עלויות לאורך זמן, שירותים רבים נאבקים עם מימון במעלה.

(FLT:0) רגולציה וחסמים איכותיים של LT:1hil - חומרים מזינים מחוסנים חייבים לעמוד בסטנדרטים בטיחותיים עבור מתכות כבדות ופתוגנים לפני שניתן לשווק אותם כתקנות דשנים.

(FLT:0) הגבלות בנייה מחדש של שפכים (FLT:1) - מערכות פסולת קיימות נועדו להסרת, לא התאוששות.החזרה של צמחים כדי להפריד זרמי תזונה מרוכזים או להוסיף תהליכי שיקום היא מורכבת ועשויה לדרוש בנייה מרכזית.

(FLT:0) קבלה של שוק 1 (FLT: 1) – חקלאים וחברות דשנים עשויים להיות היהססים לאמץ חומרים מזינים התאוששו עקב אי-מודעות, הרכב לא עקבי, או תחרות מחירים עם מוצרים סינתטיים. חינוך ותכניות הסמכה נדרשים לבנות אמון.

(ב) [13] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כיוונים עתידיים וחדשנות

העשור הבא מבטיח התקדמות משמעותית במימוש התאוששות תזונתית וניהול מים מעגלי נגיש ויעיל יותר.

מערכות מבוזרות

חלוקת פסולת במקור (למשל, שירותים של שפיכות שתן) מאפשרת ריכוזים גבוהים יותר של חומרים מזינים, צמצום האנרגיה והכימיקלים הנדרשים לשיקום פרויקטים של טייס בשוודיה והולנד מוכיחים את הרעיון עבור מתקנים בקנה מידה בית.

שחזור אלקטרו-כימי

שיטות חדשניות באמצעות אלקטרודות ללכוד ammonium ו- פוספט מפותחות.מערכות אלה יכולות לפעול באנרגיה נמוכה וללא תוספת כימית, מה שהופך אותם מתאימים למפעלים קטנים או בינוניים.

גנטיקה ובקרת בינה מלאכותית

על ידי מודלים של תהליכי טיפול בזמן אמת, תאומים דיגיטליים יכולים לייעל את ניהול הפחתת התשואות של החלמה תזונתית תוך צמצום השימוש באנרגיה.אינטליגנציה מלאכותית מסייעת לחזות את צרכי התחזוקה עבור ציוד שיקום, צמצום זמן השבתה.

גישות מבוססות ביולוגית

מחקר למיקרואורגניזמים מהונדסים כי זרחן היפר-אקומני או לייצר אמוניה ישירות ממי פסולת מתקדם. Algae הטיפוח המשולב עם ביולוגיים membrane מראה הבטחה ללכידת תזונתית גבוהה.

מדיניות Catalysts

האיחוד האירופי המתוקן (FLT:0) ניצול של מוצרים תקנה FLT ( 1:1), הכולל חומרים מזינים התאוששו (למשל, סטרויט ו- bio-stimulants), יוצר שוק אחד עבור דשנים ממוחזרים מדיניות דומה נע בצפון אמריקה ואסיה יזרז אימוץ.

מסקנה

עקרונות כלכלה מעגליים מציעים מפת דרכים משכנעת לשינוי ניהול פסולת ממרכז עלות למקור ערך.על ידי עדיפות החלמה תזונתית, שימוש במים, ודור אנרגיה, שירותים יכולים להגן על מערכות אקולוגיות, להפחית את התלות על משאבים מיובאים, ולתמוך בחקלאות בת קיימא. הטכנולוגיה קיימת היום כדי להתחיל את המעבר הזה; מה שנותר אימוץ נרחב מונע על ידי מדיניות תומכת, מודעות ציבורית, וחדשנות מתמשכת.