Czystsze ścieki dzięki badaniom nad alternatywnymi źródłami węgla

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Czystsze ścieki dzięki badaniom nad alternatywnymi źródłami
węgla organicznego
Jego badania pomogą sprostać wymogom unijnym związanym ze stężeniem azotu i fosforu w odpływających,
oczyszczonych ściekach. Nowa metoda może okazać się tańsza od stosowanych obecnie komercyjnych
rozwiązań, wymagających zakupu związków chemicznych do wspomagania procesów zachodzących w komorze
osadu czynnego. Jak wyjaśnia PAP Jakub Drewnowski, substancjami biogennymi są azot i fosfor, które
wprowadzane do środowiska poprzez nieodpowiednie oczyszczanie ścieków, intensyfikują procesy wzrostu
biomasy i zaburzają naturalną równowagę w wodach powierzchniowych. "Niekorzystne procesy są najwyraźniej
widoczne w akwenach zamkniętych jak jezioro, gdzie stały i niekontrolowany dopływ biogenów powoduje bujny
wzrost roślin i stopniowe zarastanie zbiornika wodnego, zwane eutrofizacją. Piękne i czyste jezioro w niedługim
czasie może zamienić się w płytki, zarośnięty trzciną staw, potem bagno, a z czasem może całkowicie zaniknąć
wraz ze wszystkimi żyjącymi w nim organizmami" - obrazuje naukowiec. Przypomina, że po wstąpieniu Polski do
Unii Europejskiej znacznie obniżyły się dopuszczalne stężenia związków biogennych w odpływie z oczyszczalni.
Zgodnie z danymi z 2003 roku Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych w Polsce na 129
dużych oczyszczalni ścieków, aż 109 nie spełniało wymagań odnośnie parametrów ścieków oczyszczonych.
Naukowiec tłumaczy, że podstawę do opracowania metody biologicznego oczyszczania ścieków z substancji
biogennych za pomocą osadu czynnego stanowiły trzy czynniki. Pierwszym było odkrycie bakterii posiadających
zdolność gromadzenia w organizmie zwiększonych ilości fosforu. Drugim - identyfikacja bakterii, które mogą
przekształcać azot i jego związki w postać gazową uwalniając go do atmosfery. Trzeci to poznanie warunków
koniecznych dla ich przeżycia i rozwoju. "Mikroorganizmy, głównie bakterie, w komorze osadu czynnego
przetwarzają biogeny i inne związki organiczne w gazy, proste związki organiczne i nowe bakterie. W procesie
osadu czynnego następuje przyrost masy mikroorganizmów proporcjonalnych do usuniętych zanieczyszczeń" mówi badacz. Doktorant proponuje efektywne wykorzystanie tzw. wewnętrznych źródeł węgla w postaci
substratu wolnorozkładalnego. Jego metoda może stanowić alternatywę dla zakupu komercyjnych związków do
wspomagania procesów biochemicznych - metanolu i etanolu. Rezultaty tych badań mogą stać się ciekawą
ofertą dla gospodarki komunalnej. "Powszechnie stosowane w oczyszczalniach komunalnych wielofazowe układy
osadu czynnego, umożliwiają efektywny przebieg procesów biologicznego usuwania związków organicznych,
azotu i fosforu. Uzyskanie niskich stężeń związków biogennych w ściekach oczyszczonych wymaga zapewnienia
optymalnych warunków dla przebiegu procesów biochemicznych" - wylicza Drewnowski. Tłumaczy, że procesy
te wymagają obecności związków organicznych węgla. Źródła węgla organicznego dzielimy na wewnętrzne
(obecne w dopływających ściekach m. in. substrat łatwo- lub wolnorozkładalny), zewnętrzne (nieobecne w
ściekach dopływających, ale można je zakupić i dozować) i endogenne, wytwarzane w systemie oczyszczania
ścieków np. w komorze osadu czynnego w wyniku obumierania organizmów. "Zastosowanie zewnętrznego
źródła węgla organicznego umożliwia uzyskanie zadawalającej efektywności bez konieczności modernizacji
bioreaktorów. Dostępne na rynku źródła węgla - metanol, etanol, kwas octowy, octan sodu lub glukoza - są
kosztowne i zazwyczaj wymagany jest okres adaptacji mikroorganizmów uczestniczących w oczyszczaniu
ścieków. Dlatego przydatność alternatywnych źródeł bogatych w węgiel organiczny powinna być zweryfikowana
na podstawie badań - aktualnie przez nas prowadzonych" - mówi naukowiec. Drewnowski będzie w sposób
nowatorski modelował kinetykę procesów biochemicznych przy użyciu specjalistycznego oprogramowania
komputerowego. O przydatności takiej symulacji przekonały go doświadczenia zagraniczne oraz wcześniejsze
badania przeprowadzone w oczyszczalni "Wschód" w Gdańsku. "Nasze badania są wdrażane i pozwalają
usprawnić procesy biochemiczne zachodzące na oczyszczalniach w północnej Polsce w sposób gwarantujący
spełnienie wymagań unijnych odnośnie parametrów ścieków oczyszczonych" - przekonuje młody badacz. Jakub
Drewnowski zdobył stypendium programu "Innodoktorant", przyznawane autorom badań o wysokim potencjale
aplikacyjnym. W czerwcu tego roku otrzymał nagrodę podczas 8 Kongresu Naukowego Societas Humboldtiana
Polonorum organizowanego przez niemiecką Fundacje Humboldta. W lipcu uczestniczył w 5 Międzynarodowej
Konferencji Stowarzyszenia Wodnego IWA (International Water Association) w Sydney w Australii, gdzie
szczególnie istotnym problemem są niedobory wody i istnieje konieczność nie tylko jej oczyszczania, ale również
ponownego wykorzystania - recyrkulacji. "Otrzymane fundusze z programu Innodoktorant pozwalają nam na
promowanie naszej wiedzy i technologii w świecie, wymianę doświadczeń na stażach zagranicznych oraz
możliwość prowadzenia badań bez obawy, że w pewnym momencie zabraknie środków finansowych na
kontynuację badań lub powtórzenie ich części" - ocenia w rozmowie z PAP. Drewnowski zakończył już część
doświadczalną swojego projektu. Teraz pisze pracę doktorską i wspólnie z promotorem prof. nadzw. PG, dr. hab.
inż. Jackiem Mąkinią, zamierza na podstawie przeprowadzonych testów laboratoryjnych wykonać modelowanie
matematyczne procesów biochemicznych. PAP - Nauka w Polsce, Karolina Olszewska
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)