Bakterie żyjące w symbiozie z algami oczyszczają zasolone ścieki
Przemysł produktów spożywczych i napojów produkuje rocznie olbrzymie ilości ścieków. Choć kwestie wytwarzania ścieków są ściśle regulowane przez unijne dyrektywy, niektóre sektory, szczególnie dotyczy to produkcji konserw rybnych i marynowanych warzyw, przetwórstwa mięsnego, przemysłu garbarskiego i akwakultury, odpowiadają za wytwarzanie bardzo zasolonych ścieków o dużej zawartości materii organicznej. Takie ścieki oprócz tego, że są szkodliwe dla środowiska, są też trudne i drogie do oczyszczenia, szczególnie dla małych przedsiębiorstw. „Wytworzenie energii niezbędnej do nasycenia ścieków tlenem, którym oddychają bakterie rozkładające odpady organiczne, to największy koszt związany z oczyszczaniem ścieków”, zauważa dr Jose Ignacio Lozano, kierownik projektu SALTGAE, finansowanego ze środków UE. Dodając algi do tego równania, zespół projektu ma zamiar obniżyć o 25 % całkowity koszt oczyszczania ścieków. Ale to nie wszystko: wytwarzana w trakcie oczyszczania ścieków energia w postaci biogazu (metanu) może zostać wykorzystana w instalacjach energetycznych oraz do odzyskiwania składników odżywczych (głównie fosforu i azotu), które w nadmiarze mogą zanieczyszczać wodę. Dobrze zarządzana synergia Modułowa technologia oczyszczania ścieków opracowana w ramach projektu SALTGAE polega na oczyszczeniu zasolonych ścieków zawierających znaczne ilości materii organicznej i jednoczesnym waloryzowaniu otrzymanej biomasy do postaci różnych produktów ubocznych. W pierwszym etapie tego procesu ścieki o dużym zapotrzebowaniu biochemicznym tlenu (BZT) są oczyszczane w dwuetapowym procesie fermentacji beztlenowej. W tym momencie materia organiczna jest przekształcana w biomasę przez specjalnie wyselekcjonowane bakterie, posiadające zdolność do adaptowania się do wysokich poziomów zasolenia. Kolejny etap polega na przepuszczeniu częściowo oczyszczonej wody do basenu z algami, gdzie algi we współpracy z bakteriami odzyskują składniki odżywcze (fosfor i azot), waloryzując ekstrakty z alg do postaci substancji chemicznych, powłok jadalnych i nowych materiałów konstrukcyjnych. Dzięki symbiozie bakterie przekształcają pozostałą materię organiczną w dwutlenek węgla, który jest następnie konsumowany przez algi i w obecności światła słonecznego przekształcany w biomasę. Jednocześnie algi wytwarzają tlen, którym żywią się bakterie. Trzeci etap technologii oczyszczania SALTGAE polega na wykorzystaniu technologii membran do eliminacji zasolenia i ponownym wykorzystaniu wysokiej jakości wody. Nowe możliwości dla MŚP Obecnie działają trzy lokalizacje demonstracyjne badające trzy różne scenariusze. „Symbioza bakterii i alg pozwala zaoszczędzić 90 % energii potrzebnej do napowietrzenia i odzyskiwać CO2, który w przeciwnym razie trafiłby do atmosfery. Co więcej, wyprodukowana przez algi biomasa może zostać spożytkowana i odsprzedana”, dodaje menadżer ds. technicznych, Robert Reinhard. Ścieki z przemysłu mleczarskiego są oczyszczane w zakładzie we Włoszech, z przemysłu garbarskiego w zakładzie w Słowenii, zaś ścieki pochodzące z przemysłu hodowli ryb są oczyszczane w Izraelu. Biomasa z alg wyprodukowana we wszystkich tych zakładach została z powodzeniem przetestowana jako składnik kilku produktów: pasz dla prosiąt, jadalnych powłok ochronnych owoców oraz biokompozytów do drukarek 3D. Projekt SALTGAE dostarcza istotnych korzyści sektorowi MŚP, umożliwiając bardziej oszczędne i skuteczne oczyszczanie własnych ścieków oraz sprzedaż biomasy jako nowego źródła dochodów. „Skoro mowa o liczbach, musimy pamiętać, że do usunięcia organicznych zanieczyszczeń rozpuszczonych w jednym metrze sześciennym ścieków potrzeba do 7 kWh energii plus dodatkowo 0,5 kWh energii do napowietrzenia”, tłumaczy dr Lozano. „Choć MŚP stanowią zaledwie 5 % unijnego sektora produktów spożywczych i napojów, na rynku działa w sumie 15 000 przedsiębiorstw, których łączne obroty wynoszą 64 mld EUR. Widać więc, że jest to duży rynek”, podsumowuje Reinhard.
Słowa kluczowe
SALTGAE, algi, bakterie, ścieki, napowietrzenie, zasolenie, przemysł produktów spożywczych i napojów, odpady organiczne, biogaz, fermentacja beztlenowa
