普尔曼，华盛顿州–由华盛顿州立大学（WSU）主导的研究团队宣布，他们成功研发出一种更高效且成本更低的方法，将污水污泥转化为符合管道标准的可再生天然气.这项技术不仅有助于社区处理废弃物，还能在过程中产生清洁能源，为可持续发展提供新思路.
在里奇兰进行的试点研究中，研究人员测试了一种全新的污泥处理方式.相关成果发表于《化学工程杂志》.研究显示，在厌氧消化前增加预处理步骤，可使可再生天然气产量比现有方法提高200%，并使最终处置成本降低近50%.
污水厂通常消耗大量电力用于净化市政污水，约占美国总电力需求的3%至4%.在小型社区中，污水厂往往是最大的电力消耗者，其处理过程还会导致全球变暖，每年向大气中排放约2100万吨温室气体.目前，美国约一半的15000座污水厂采用厌氧消化处理污水污泥并产生沼气，但该过程效率低下，难以分解污泥中的复杂分子，导致产生的沼气主要由二氧化碳和甲烷组成，用途有限，剩余的污泥（称为生物固体）大多被填埋.
在WSU主导的研究中，团队在厌氧消化前加入预处理步骤，通过高温高压和添加氧气处理污泥.研究人员表示，在高压下少量氧气可作为催化剂，分解材料中的长链聚合物.他们报告称，预处理将污水处理成本从每吨干固体494美元降至253美元.随后，团队使用其发现并分离出的细菌菌株，将沼气中的二氧化碳与氢气转化为甲烷，生产出可再生天然气.研究人员分析并验证了该气体，确认其纯度为99%的甲烷.
‘这种细菌不需要任何额外添加物，它非常高效.’ Ahring表示，’它不需要有机添加剂或大量维护，只需水和维生素片即可.’ Ahring指出，该方法结合了预处理和生物升级，解决了现有污泥到能源系统的关键限制.
‘这种方法不仅提高了碳转化效率和甲烷产量，还使可再生天然气的直接生产成为可能，二氧化碳含量极低，将两个现有污泥到能源系统的重大限制整合为一种可扩展的方法.’ Ahring表示，’通过成功将先进预处理与生物沼气升级结合，这项研究为可持续污泥处理提供了新的综合范式，最大化能源回收，同时促进循环生物经济.’ 研究人员表示，他们正在与WSU创新与创业办公室合作，并已对该细菌菌株申请了专利，同时也在与工业合作伙伴合作开发更大规模的项目.
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