Oczyszczalnie ścieków stanowią niezastąpioną część infrastruktury wspierającej utrzymanie czystości wód naturalnych, jednak wciąż borykają się z wieloma problemami natury ekologicznej. W odpowiedzi na te wyzwania, zespół naukowy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował rewolucyjną technologię wykorzystującą mikroorganizmy – wrotki Lecane inermis. Ta innowacyjna metoda nie tylko minimalizuje ryzyko problemów eksploatacyjnych w oczyszczalniach, ale także efektywnie usuwa mikroplastik. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej tej rewolucyjnej technologii oraz jej potencjalnym korzyściom. Zapraszamy do kolejnej publikacji w ramach Miesiąca Partnera Klastra!
Wrotki Lecane inermis wspomagają prawidłowe funkcjonowanie osadu czynnego w oczyszczalni ścieków oraz zwiększają efektywność usuwania mikroplastiku – zmiana w myśleniu, czyli jak ekologicznie i ekonomicznie poprawić funkcjonowanie oczyszczalni ścieków
Bakterie wchodzące w skład osadu czynnego rozkładają i mineralizują zanieczyszczenia występujące w ściekach. Niekontrolowany przyrost niektórych z nich – bakterii nitkowatych, powoduje pienienie i puchnięcie osadu czynnego. Jest to jeden z najpoważniejszych problemów eksploatacyjnych oczyszczalni nie tylko w Polsce, ale również na całym świecie. Obecnie, walka z tym zjawiskiem sprowadza się głównie do stosowania kosztownych środków chemicznych. Działają one tylko chwilowo, minimalizując „skutki”, nie walcząc z „przyczyną” leżącą u podstaw całego problemu. Co więcej, ich wadą jest także konieczność wprowadzania zmian technologicznych w oczyszczalniach, stosunkowo wysoki koszt zastosowania, zwiększanie masy osadu, a przede wszystkim niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. Ich ciągłe stosowanie może powodować pojawienie się szczepów odpornych. Skutkuje to koniecznością użycia coraz większej ilości preparatów, zwiększeniem kosztów eksploatacji, a po jakimś czasie preparaty te przestają działać. Dlatego też coraz więcej oczyszczalni ścieków poszukuje biologicznych rozwiązań.
Zespół naukowy z Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował technologię alternatywną do stosowania preparatów chemicznych. Metoda wykorzystuje naturalnie występujące w osadzie czynnym mikroorganizmy – wrotki (Lecane inermis) – które, kontrolując nadmierny przyrost bakterii nitkowatych, zmniejszają ilość produktywnego osadu nadmiernego oraz ograniczają zjawisko puchnięcia i pienienie się osadu czynnego.
Technologia może być stosowana w oczyszczalniach z dopływem różnego rodzaju ścieków. Wynika to z wyjątkowo wysokiej odporności wrotków na niekorzystne warunki środowiska, uzyskanej dzięki dopracowywanej przez lata i opatentowanej metodzie hodowli tych mikroorganizmów. Ważną cechą proponowanej technologii jest to, iż nie wymaga ona zmian technologicznych w samej oczyszczalni, co bardzo często ma miejsce w momencie stosowania coraz to nowych rozwiązań chemicznych. Wrotki pełnią również rolę bioindykatorów.
Obecnie opracowana technologia wdrażana jest z sukcesem w kilku współpracujących
z Uniwersytetem Jagiellońskim oczyszczalniach ścieków. Jednak to wciąż za mało. Ważna jest zmiana sposobu myślenia. Wdrożenie technologii oraz utrzymanie wrotków w oczyszczalni to działanie prewencyjne, minimalizujące ryzyko wystąpienia problemów eksploatacyjnych. Stosowanie preparatów chemicznych ma charakter doraźny, kiedy oczyszczalnia już nie działa prawidłowo.
Rezultaty wstępnych badań
Ze wstępnych badań wynika, iż wrotki Lecane inermis mają zdolność nie tylko do ograniczeń puchnięcia osadu, ale również do agregowania cząstek mikroplastiku (śr. 1µm). Mikroplastiki to bardzo drobne cząstki (<5mm), powstające w wyniku mechanicznego, chemicznego lub fotochemicznego rozpadu plastiku, a także produkowane jako dodatki do środków chemicznych
i kosmetycznych. Obecnie stanowią bardzo poważny problem dla środowiska naturalnego. Cząsteczki mikroplastkiu wykrywane są w ściekach miejskich, na plażach, w osadach dennych, wodach powierzchniowych oraz organizmach żywych we wszystkich rejonach świata. Oczyszczalnie ścieków uznawane są za jedno z istotnych źródeł mikroplastiku w wodach powierzchniowych. Obecność tego typu zanieczyszczeń w wodach stwarza realne niebezpieczeństwo dla organizmów wodnych oraz człowieka. Dalsze badania nad efektywnością usuwania mikroplastiku przez zastosowanie technologii z wykorzystaniem wrotków są dalej prowadzone przez zespół z Wydziału Biologii UJ, a otrzymywane coraz to nowe wyniki są bardzo obiecujące.
Czy to wystarczy aby większa liczba eksploatatorów oczyszczalni ścieków zdecydowała się wdrożyć technologię, która pozwala na rozwiazywanie dwóch bardzo poważanych problemów eksploatacyjnych jakim jest puchnięcie osadu czynnego i usuwanie mikroplastku? Technologii przyjaznej środowisku i co najważniejsze, technologii mniej kosztownej? Zespół naukowy z Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego ma nadzieje, że tak. Na pewno nie będzie ustawał w próbach opracowywania technologii przyjaznych dla środowiska.
Jesteś zainteresowany działalnością Uniwersytetu Jagiellońskiego? Wejdź na Platformę Współpracy Life Science Open Space i nawiąż bezpośredni kontakt!
Materiały do powyższego artykułu zostały dostarczone przez Uniwersytet Jagielloński
Zdjęcie: depositephotos.com