Nanomateriały mogą pomóc oczyścić ścieki

Biologiczne oczyszczalnie wykorzystują różne technologie oczyszczania ścieków opartych na działaniu bakterii. Na szczególną uwagę zasługuje proces beztlenowego utleniania amoniaku. Ta ekonomiczna i efektywna alternatywa dla klasycznych metod oczyszczania ścieków oparta jest na działaniu bakterii anammox. Problem w tym, że najdogodniejsza dla nich temperatura wzrostu to ok. 30 stopni Celsjusza.

Obiecująca alternatywa 

Tymczasem ścieki, które docierają do polskiej oczyszczalni, nie mają tak wysokiej temperatury. Dlatego prowadzone są badania, by działanie tej technologii było możliwe w niższych temperaturach. Badania, które prowadzi m.in. mgr inż. Mariusz Tomaszewski z Politechniki Śląskiej, skupione są właśnie na możliwości obniżenia temperatury procesu anammox z jak najmniejszym uszczerbkiem na jego efektywności.

Zdaniem Mariusza Tomaszewskiego anammox jest obiecującą alternatywą dla klasycznych technik usuwania związków azotu ze ścieków, jednak w naszej strefie klimatycznej nie jest możliwy do wdrożenia. Dlatego naukowiec skupia się nad możliwością wspomagania tego procesu w temperaturach dużo niższych niż optymalna, wykorzystując do tego celu nanomateriały, między innymi zredukowany tlenek grafenu (RGO), aby poprawić efektywność działania bakterii anammox.

Optymalna temperatura

Badania wskazują, że dodanie RGO do reaktora, w którym prowadzony jest proces anammox, pozwala na 15-20 proc. wzrost aktywności bakterii anammox w porównaniu do procesu prowadzonego przez bakterie bez takiej stymulacji. Pozytywny efekt działania RGO najlepiej widać w temperaturze 13 st. C, co według naukowca jest niezwykle obiecującym wynikiem. Jak dodaje, badana dawka tego związku w warunkach eksperymentu nie działa negatywnie na zbiorowisko bakterii, które są odpowiedzialne za proces. Jest to bardzo ważne z punktu widzenia utrzymania bakterii anammox w dobrej kondycji.

Okazuje się również, że mimo braku wyraźnego wpływu RGO na zbiorowisko bakterii funkcjonujących w bioreaktorze eksperymentalnym, mikroorganizmy te nie pozostają obojętne na użyty w tym eksperymencie nanomateriał. Co więcej, traktują go jako potencjalny pokarm. Dowodzi to, że nanomateriały mogą być również degradowane przez bakterie.

Źródło: naukawpolsce.pap.pl