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成大「新型態藻菌廢水處理技術」 傳統與高科技產業均青睞

一般對微藻的研發多著重在生質能源、飼料或功能性食品領域,較少關注於微藻處理廢水的能力。成功大學投入微藻應用9年,近期創新開發出「新型態藻菌廢水處理技術」,不只明顯提升微藻廢水處理的效能,更大幅降低現行工業廢水處理成本。台塑企業等傳統、高科技業者已與成大生物科技中心進行測試,以期進一步提升廢水處理效能,讓產業發展與環保共榮。成大組團隊「The CEOs」,以「新型態藻菌廢水處理技術」參加108年科技部創新創業激勵計畫(FITI),也一舉拿下「創業傑出獎」獲得獎金200萬元。

科技進步,工業製程一再升級,工業廢水成份更趨複雜,傳統以菌種為主的工業廢水生物處理法已遇瓶頸,業者積極找尋新的處理方式。成大開發的藻菌廢水處理技術,用在經初步處理的石化、半導黃光製程、電鍍等工業廢水,不僅可吸附並分解工業廢水中的有機物,還能去除懸浮固體物、油脂、有機污染物等,效能高達9成以上,符合環保署放流水排放標準。

成大生物科技中心核心實驗室微藻生技與工程實驗室副研究員陳俊延博士表示,藻、菌各自具備處理廢水的能力,成大創新之處與關鍵技術在於找到適合處理廢水的藻與菌共生共存,發揮1+1大於2的功能,選用的藻是微藻生技與工程實驗室蒐集培養的台灣本地藻株。陳俊延強調「自然界裡藻菌共存是常態,但人為要做到『藻菌共存』實際上難度頗高,經過2、3年不斷的努力,才終於掌握到關鍵技術,開發出有效的工業廢水處理技術。」能有此成果,團隊感謝張俊彥教授、張嘉修教授以及黃良銘教授的諸多指導與協助。

陳俊延指出,微藻生技與工程實驗室2009年成立以來,在全台各地蒐集藻株,建立起獨特的藻株資料庫,目前為止共有300多個台灣本土藻株,每個藻株的特性不一,有的富含油脂,有的含豐富色素如葉黃素、胡蘿蔔素,有的帶DHA、EPA等。藻株建檔程序極為複雜繁瑣,取樣、培養、純化、DNA定序,再透過大數據比對全球藻種資料庫,一步一步辛苦建出來。

獲獎團隊「The CEOs」隊長張毓涵博士表示,微藻生技與工程實驗室3、4年前因緣際會與國內畜牧大廠合作,利用藻類生長需要大量的氮、磷、碳等有機質的特性,去處理含有大量氮、磷、碳的養豬廢水,開始跨入微藻廢水處理的領域。微藻處理畜牧廢水的產學合作成效理想,不久竟吸引高科技業者來探詢微藻處理工業廢水的可行性。

陳俊延透露,一開做微藻處理工業廢水,只單純使用藻,成效不理想。考量到業界傳統只以菌種處理工業廢水的生物處理法又遇瓶頸,不斷的找尋論文與相關的研究資料、思考可能的突破點,最後大膽嘗試藻菌結合。可是真的做實驗,又遇上難題,藻菌共存,菌長得太快,藻很難存活,兩者之間要達到生態平衡並發揮功效,成了一大考驗。

張毓涵說,藻菌廢水處理工業廢水技術,最初只有6成的污染移除率,但已讓高科技業者對成大的技術大為肯定,石化業者獲悉後也主動探詢,目前與石化業龍頭大廠台塑企業合作測試藻菌處理石化廢水的可行性。

成大創新開發的藻菌,放入經過化學處理與沈澱,移除原廢水中大量雜質、有毒並調整極端PH值的石化工業廢水,不僅可快速分解水中的 COD(化學需氧量),更能將水中氮、磷、氨氮以及硝酸鹽氮移除,效能高達9成以上,讓業者喜出望外,積極提出更進一步、廣泛性的產學合作方案。而微藻生技與工程實驗室現在正進一步接受挑戰,研究讓藻菌可以直接處理石化業工業未經處理的廢水原水。

微藻,是指 1~10μm 的單細胞藻類,肉眼無法看見,但是生物量非常大且分布廣,在海水、淡水或潮溼的土壤中都能發現,是極具發展潛力,包括發展生質能源,,有的微藻富含葉黃素與類胡蘿蔔素、omega -3 脂肪酸如EPA與 DHA,適合開發為功能性食品。此外,微藻也能做為動物或是水產養殖飼料,以及用來處理廢水與廢氣。(撰文/孟慶慈 圖片/成大微藻團隊提供)
維護單位: 新聞中心
更新日期: 2019-09-20
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