Naujo tipo nuotėkas skaidantys mikroorganizmai prisidės ir prie energijos gamybos (4)
Įprastiniai nuotėkų valymo įrenginiai teršalams skaidyti ir šalinti iš vandens naudoja kelių tipų bakterijas. Kiekvienam mikroorganizmų tipui reikia dirbtinai sukurti reikiamas sąlygas. Tačiau Nyderlandų mokslininkai sugalvojo naują procesą, kuriame nuotėkoms valyti panaudota neseniai atrasta anamoksinė bakterija.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Atrodytų, jog nuotėkų valymo įrengimams pakanka tik nuolatinio šviežio oro tiekimo, tačiau naujoms bakterijoms ši medžiaga visai nereikalinga ir net nepageidautina. Šie mikroorganizmai gali padėti sukurti naujos kartos valymo technologijas, kurios ne tik būtų efektyvios, bet ir generuotų energiją, vietoj to, kad ją vartotų.
Įprastiniuose nuotėkų valymo įrenginiuose mikroorganizmai skaido kietus "aktyvuoto dumblo" elementus. Jie konvertuoja organines medžiagas į metaną, tačiau po savęs vandenyje palieka amoniako ir fosfatų, kuriuos, prieš vandenį išleidžiant į upes, reikia papildomai iš jo pašalinti. Egzistuojantys valymo įrenginiai amoniakui pašalinti suvartoja daug energijos. Tam naudojama kitos rūšies bakterija, perdirbanti amoniaką į nitratus. Šiems organizmams reikalinga tiekti deguonį, kuris į nuotėkų rezervuarus pumpuojamas elektriniais siurbliais. Vėliau nitratai konvertuojami į azoto dujas, panaudojant dar kitokius mikroorganizmus, žinomus denitrifikuojančių bakterijų pavadinimų. Šioms savo ruožtu reikalingas metanolis, kurio tenka reguliariai pilti į valomą mišinį. Vieno žmogaus išpilamam sunaudotam vandeniui išvalyti, naudojant tokį metodą, vidutiniškai reikia 44 vatvalandžių (Wh) energijos. Dideliame mieste valymui reikalinga energija gali nesunkiai pasiekti megavatvalandžių skaičių.
Tačiau Delft technologijų institute Nyderlanduose dirbantis Gijs'as Kuenen'as kartu su kolegomis kuria naują metodą, kuriuo žadama sumažinti suvartojamos energijos poreikį. Proceso pagrindą sudaro neseniai atrasta naujo tipo bakterija, kuri gali "šlamšti" amoniaką "neužsikąsdama" deguonimi. Vadinamoji anamoksinė bakterija sutrumpina azoto valymo ciklą, tiesiogiai konvertuodama amoniaką į azoto dujas.
Vienas iš šio proceso šalutinių produktų yra metanas, kurį Kuenen'as siūlo kaupti ir naudoti kaip kurą. Mokslininkai apskaičiavo, kad sumoje energijos būtų pagaminama daugiau, nei suvartojama - vieno žmogaus per vieną dieną sugeneruojamų nuotėkų pakaktų 24 vatvalandėms energijos pagaminti. "Taip mes siekiame nuotėkų valymo įrenginius padaryti visiškai autonominius, kad jie netgi galėtų gaminti energiją. Dabartinė įranga tam nėra tinkama", sako specialistas.
Šį mėnesį tyrinėtojai planuoja pradėti konstruoti bandomuosius įrenginius, kuriais technologijos efektyvumas bus demonstruojamas netoli Roterdamo (Nyderlandai) įrengtuose Dokhaven nuotėkų valymo įrengimuose. Kartu su mokslininkais dirba Radboud universitetas Nijmegene ir Balko mieste įsikūrusi vandens valymo įrangos kompanija "Paques". Vienos universiteto Austrijoje mikrobiologas Michaelis Wagner'is pabrėžia, jog anamoksinės bakterijos buvo atrastos vos prieš 20 metų, ir kad jos pasižymi dideliu potencialu - galimybe pritaikyti kuriant autonomines nuotėkų valymo stotis. "Anamoksinių bakterijų istorija įrodo, kaip fundamentalūs mikrobiologų atradimai gali revoliucionizuoti nuotėkų valymą", sako mokslininkas.