Zespół naukowy z Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował biologiczną metodę ograniczenia puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków. Wykorzystuje ona naturalnie występujące w osadzie czynnym organizmy – wrotki.

Wrotki eliminują ze środowiska bakterie nitkowate będące przyczyną problemów eksploatacyjnych oczyszczalni ścieków. Technologia może być zastosowana w oczyszczalniach z dopływem różnego rodzaju ścieków, co wynika z wysokiej odporności wrotków Lecane na niekorzystne warunki środowiskowe. Metoda charakteryzuje się wysoką skutecznością w zakresie eliminacji bakterii nitkowatych w największym stopniu przyczyniających się do wystąpienia zjawiska puchnięcia i pienienia osadu czynnego takich jak Microthrix parvicella i Nostocoida limicola, Actinomycetes. Ponadto, wrotki poprzez żerowanie na bakteriach zmniejszają produkcję biomasy, a tym samym ilość produkowanego osadu nadmiernego, utrzymują bakterie w stanie najwyższej aktywności metabolicznej poprawiając sprawność procesu oczyszczania ścieków.

Do pozostałych zalet metody należą:                

- brak niekorzystnego wpływu na środowisko naturalne;

- poprawa właściwości sedymentacyjnych osadu;

- możliwość równoczesnego wykorzystania wrotków w roli bioindykatora;

- wysoki poziom rozwoju (TRL 8) - wdrożenia referencyjne pokazały wysoką skuteczność technologii;

- patent uzyskany w Polsce, Niemczech, Wielkiej Brytanii, Francji, Holandii, Włoszech i Hiszpanii;

- niski koszt wdrożenia i stosowania metody.

 

Metoda ta była rozwijana i udoskonalana we wspólnym projekcie realizowanym razem z firmą Biospekt Sp. z o.o. Głównym celem projektu finansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju było opracowanie zintegrowanego systemu narzędzi mikrobiologicznych, informatycznych i procesowych służących do optymalizacji zarządzania biologicznym oczyszczaniem ścieków. Całość rozwiązania ukierunkowana jest na poprawę wydajności procesów biologicznego oczyszczania ścieków, zmniejszenie energochłonności, zmniejszenie produkcji odpadów w postaci osadu nadmiernego oraz ograniczenia zastosowania nieobojętnych dla środowiska środków chemicznych.

Główni odbiorcy technologii to:

- oczyszczalnie ścieków (komunalne i przemysłowe)

- przedsiębiorstwa produkujące specjalne środki chemiczne wykorzystywane w procesie oczyszczania ścieków

- przedsiębiorstwa zajmujące się dostarczaniem technologii (lub części składowych) oczyszczania ścieków

Założenia systemu

Jednym z założeń opracowanego systemu jest optymalizacja kosztów eksploatacji oczyszczalni ścieków ze szczególnym uwzględnieniem procesu napowietrzania. Koszt tego procesu jest największą z kategorii kosztów ponoszonych przez oczyszczalnie ścieków.

Technologię wdrożono referencyjnie w 10 oczyszczalniach (RLM od 1075 do 92 000), w tym w 2 oczyszczalniach przemysłu browarniczego i jednej przetwórstwa mięsnego. Działanie technologii w każdej z nich monitorowane było przez okres ok. roku. Otrzymane wyniki potwierdziły skuteczność metody oraz możliwość jej zastosowania w różnych typach oczyszczalni ścieków.

Uzyskane efekty:

- obniżenie wartości indeksu objętościowego osadu średnio o 50 % przy utrzymującym się zagęszczeniu wrotków w osadzie ok. 100 os./ml

- brak problemów z puchnięciem osadu przy odpowiednim zagęszczeniu wrotków (indeks wrotków: co najmniej 1 odpowiadający średniemu zagęszczeniu ok. 100 os./ml) - wzrost efektywności oczyszczalni poprzez poprawę właściwości sedymentacyjnych osadu

- poprawa parametrów chemicznych oczyszczonego ścieku (istotnie wyższa redukcja zawiesiny, BZT5, CHZT, Nog i Pog)

- zmniejszenie kosztów poprzez zastąpienie środków chemicznych preparatem wrotkowym, oszczędności na napowietrzaniu, odwadnianiu i utylizacji osadu nadmiernego

Warunki wymagane do uzyskania takich efektów to: temperatura w czasie zaszczepiania powyżej 15oC, wiek osadu powyżej 2 tygodni, brak dopływu znacznych ilości ścieków toksycznych. W przypadku nie spełniania przez oczyszczalnię powyższych warunków konieczne jest „doszczepianie” wrotków w zależności od osiąganego realnego zagęszczenia. W okresie zimowym zalecane jest systematyczne dozowanie wrotków do komory osadu. Wrotki Lecane inermis są odporne na niskie stężenia tlenu rozpuszczonego i wysokie obciążenie. Czynnikiem ograniczającym może być obecność grzybów drapieżnych lub pasożytniczych występujących w osadzie. Z tego względu zaleca się wcześniejsze testy osadu pod tym kątem. Proponowana metoda jest całkowicie bezpieczna, ekologiczna i konkurencyjna cenowo w porównaniu do tradycyjnie stosowanych metod chemicznych.

Wyróżnienia

Wrotki zostały wdrożone komercyjnie w dwóch oczyszczalniach ścieków.

Ponad to otrzymały złoty medal na XVII Moskiewski Salon Wynalazków i Innowacyjnych Technologii ARCHIMEDES oraz złoty medal XII edycji Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji Intarg 2018.

Centrum Transferu Technologii CITTRU  poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszym rozwoju i komercjalizacji tej innowacji.

Osoby zainteresowane współpracom zapraszamy do kontaktu.