新加坡南洋理工大學與全球首屈一指的電子科技商安捷倫(Agilent)合作,向后者引入先進的廢水分析器材,有望協助新加坡提高生物處理廢水的技術,減低廢水處理成本。透過這套器材,研究員可突破現有廢水處理瓶頸,隨時隨地觀察不同微生物在廢水處理過程中所展現的特質,更好地利用它們來達到凈化污水的功效,同時節省能源。
以新生水的處理為例,研究員先利用微生物或化學過程來凈化廢水,再用巨大壓力將水分子“推”過薄膜(membrane),但由于對微生物的認識有限,一些雜質往往無法被所引入的微生物徹底凈化,得仰賴薄膜做最后的把關,而這一環節需要耗費大量的電力,每制造一立方米的水需要3.5至4度電,單是電力就占了成本的四成。因此,若能讓微生物發揮更大的作用,減輕薄膜的“負擔”,可大大減低廢水處理的整體成本。
此外,與化學凈化程序相比,利用微生物處理廢水消耗的能源更少,也更環保。
現階段猶如“黑箱作業”
新加坡大學南洋理工大學工學院院長伍文楨教授(59歲)在受訪時,以黑箱來比喻我國現階段對微生物的認識。他說:“我們把廢水中的所有微生物視為一個黑箱,不知道里頭有什么、它們又在做什么,只是被動地希望它們能發揮我們期待的作用,可事實上,它們在碰撞間不時會產生我們意想不到的變化,有的微生物甚至是在廢水處理過程中產生的。只有在真正了解這些微生物的情況下,我們才能充分利用它們來處理廢水。”
也是新加坡南洋理工大學環境與水源研究院(Nanyang Environmental and Water Research Institute,簡稱NEWRI)執行院長的伍文楨指出,伴隨亞洲經濟起飛而來的是迅速的工業化,這會加劇對高素質水源的需求,卻也同時增加水源污染的風險。水中的污染物也因為更多元的工業活動而變得復雜和難以預測,當中好些對研究員來說是陌生的,因此生物處理廢水的技術必須與時并進。學院希望在器材幫助下,能擬出一個詳盡的微生物資料庫。
“雖然新加坡已過了這個工業發展階段,但很多跨國的環境工程機構和水務公司以我國為研究基地。這樣的一個知識庫有助本區域克服各種環境相關的挑戰,日后或能用在空氣污染物的解決方案上。”
這項合作料將進一步提升我國作為“水力中心”(Hydrohub)的地位。經濟發展局估計,單是水源領域就可使新加坡的國內生產總值從2003年的5億元增至2015年的17億元。
新加坡南洋理工大學環境與水源研究院分析集群陳維寧教授(51歲)在促成這次合作上扮演了關鍵角色。他受訪時說,自己的強項是將細胞生物工程的分析運用在藥劑和環境問題上,很期待能將這方面的知識用在迅速發展的廢水處理領域上。
新加坡南洋理工大學研究院與安捷倫已協議發展兩項計劃,一項是設計一套廢水處理即時檢測系統,在突破現有系統局限的同時,還可在廢水處理過程出現問題時及時提出預警。
另一項是培植適用于廢水處理的微生物。新加坡南洋理工大學研究院的先進環境生物技術中心(Advanced Environmental Biotechnology Centre)將在這方面起領頭作用,其中一個目標是制造出一個低成本,卻可隨身攜帶的廢水分析器,特別適用于發展中國家的水源研究工作。