Za nową metodą stoją Agnieszka Pajdak-Stós i dr hab. Edyta Fiałkowska z Wydziału Biologii UJ, które opracowały biologiczną metodę ograniczania puchnięcia osadu czynnego, czyli stosowanego zarówno w dużych oczyszczalniach ścieków komunalnych i przemysłowych, jak i w mniejszych obiektach i oczyszczalniach przydomowych. Ma ona przeciwdziałać przypadkom nadmiernego rozwoju bakterii nitkowatych w oczyszczalniach ścieków, co jest ważne, bo zagęszczenie takich bakterii powoduje, że oczyszczalnie ponoszą wysokie koszty, zmniejsza się ich efektywność, a stosowane dotychczas działania prewencyjne mają negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Niedoskonałe metody

Na czym ten proces polega? Kiedy następuje niekontrolowany rozwój bakterii nitkowatych (a to zdarza się często), osad zaczyna się pienić i puchnąć, co prowadzi do problemów eksploatacyjnych i technologicznych w oczyszczalniach. Pojawia się niewłaściwa recyrkulacja osadu i trudności w utrzymaniu jego właściwego stężenia w komorach napowietrzania. Zaburzony zostaje skład mikrobiologiczny. W pierwszej kolejności skutkuje to spadkiem wydajności oczyszczalni, pojawiają się dodatkowe trudności w odseparowaniu oczyszczonego ścieku i pogorszenie jakości jego odpływu. W skrajnych przypadkach oczyszczalnia musi wstrzymać swoje działanie i wymienić osad czynny lub przynajmniej jego część na nowy, a osad wadliwy zutylizować, co z kolei oznacza konieczność poniesienia dodatkowych, znacznych kosztów i wykonania uciążliwych procedur.

Dotychczas oczyszczalnie najczęściej radzą sobie z bakteriami nitkowatymi stosując środki chemiczne na bazie glinu, o bardzo niskim pH. Jest to jednak metoda nieefektywna kosztowo, niosąca pewne ryzyko dla pracowników oczyszczalni, jak i wpływająca negatywnie na środowisko naturalne.

– Oczyszczalnie, stosując profilaktykę i prewencję w rozwoju bakterii nitkowatych, dodają do komór osadu środki chemiczne. Metoda nie zawsze jest skuteczna, ma też istotne wady i daje skutki uboczne. Jest kosztowna, wymaga zachowania szczególnych środków ostrożności przez pracowników, a przede wszystkim może mieć niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. Badania wykazały, że stosowane odczynniki niekorzystnie wpływają na część mikroorganizmów występujących w środowisku wodnym. W naszej ocenie, ze względu na łatwość adaptacji mikroorganizmów do zmienności warunków bytowania, istnieje wysokie ryzyko pojawiania się w przyszłości szczepów bakterii nitkowatych odpornych na obecnie stosowane środki, co spowoduje, że przestaną być one skuteczne – tłumaczy dr hab. Fiałkowska.

Odpowiedź na wyzwania

Naukowczynie znalazły odpowiedź na powyższe wyzwania. Istotą ich metody jest utrzymywanie stosunkowo wysokiego zagęszczenia populacji wrotków Lecane inermis wchodzących w skład osadu czynnego. Są to mikroorganizmy żerujące na bakteriach nitkowatych, co w sposób naturalny ogranicza puchnięcie osadu czynnego, zmniejsza produkcję biomasy, a tym samym ilość tzw. osadu nadmiernego.

Gdy wrotków jest wystarczająco dużo, nie ma mowy o niekontrolowanym rozroście populacji bakterii.

– Wrotki mają kluczowe znaczenie w utrzymywaniu niskiego zagęszczenia bakterii nitkowatych w osadzie czynnym. Nasza technologia koncentruje się więc na dwóch aspektach. Pierwszym jest wspomaganie osadu czynnego poprzez szczepienie go populacją wrotków wyhodowanych zgodnie z opatentowaną przez nasz zespół metodą. Drugim jest zwalczanie lub ograniczanie w osadzie czynnym naturalnych wrogów wrotków Lecane inermis – wyjaśnia dr hab. Pajdak-Stós.

Naturalnym wrogiem wrotków są drapieżne grzyby Zoophagus i Lecophages. Badaczki z UJ znalazły prosty sposób na ograniczanie ich populacji na tyle, by nie wyeliminować ich całkowicie z osadu czynnego, ale jednocześnie by nie zagrażały one równowadze mikrobiologicznej. Sposobem tym jest dodawanie do ścieków glicerolu w odpowiednim stężeniu, które jest bezpieczne dla środowiska.

Gotowa do wdrożenia

Metoda opracowana przez krakowskie badaczki może być stosowana w oczyszczalniach z dopływem różnego rodzaju ścieków zarówno komunalnych jak i z przemysłu spożywczego.

– Ważną zaletą opracowanej technologii jest to, iż jest ona prosta w użyciu i nie zmusza oczyszczalni do dokonywania zmian technologicznych. Co więcej, metoda może być stosowana prewencyjnie, a to oznacza, że oczyszczalnie potencjalnie mogą zaoszczędzić znaczne środki wydawane obecnie na odczynniki chemiczne – podkreśla dr inż. Gabriela Konopka-Cupiał, dyrektorka Centrum Transferu Technologii UJ, CITTRU.

Co ważne, opracowana na UJ metoda została już pozytywnie zweryfikowana w kilku różnych oczyszczalniach o odmiennych wydajnościach i zróżnicowanych rodzajach ścieków, a to oznacza, iż jest ona gotowa do wdrażania w środowisku przemysłowym.

Obecnie CITTRU UJ poszukuje partnera technologicznego, zainteresowanego licencją na nową technologię.