W naszym Centrum Badawczo-Rozwojowym od 2018 roku prowadzimy intensywne prace nad trwałym usuwaniem biogenów z wód płynących oraz jezior. Dysponujemy obecnie skutecznymi rozwiązaniami umożliwiającymi trwałe usuwanie fosforanów, azotanów oraz bakterii E. coli. Prowadzimy również badania nad eliminacją z wód pestycydów, antybiotyków i innych substancji szkodliwych.
Innowacyjne rozwiązania sorpcyjne
Nasze prace koncentrują się na opracowaniu metod trwałego usuwania fosforu z ekosystemów cieków i jezior, z wykorzystaniem naturalnych mikrosorbentów. Kluczowym elementem rozwiązania jest wytwarzanie bezpiecznych i skutecznych preparatów w postaci granulatów oraz kaset zawierających sorbent, które umieszczane są w toni wodnej. Po związaniu fosforu, sorbent zostaje usunięty z ekosystemu wodnego.
Dzięki temu podejściu osiągamy podwójną korzyść:
-
eliminujemy fosforany i jednocześnie usuwamy nośnik (sorbent) z jeziora,
-
minimalizujemy ryzyko wtórnego uwalniania fosforu lub innych niepożądanych substancji wskutek długotrwałego zalegania sorbentu w wodzie i możliwych przemian chemicznych (np. rozpuszczania).
Tym samym zapewniamy realną, trwałą ochronę jakości wód powierzchniowych.
Unikalna technologia i patent
Wspólnie z Uniwersytetem Łódzkim opracowaliśmy i opatentowaliśmy technologię usuwania fosforanów z cieków. To przełomowe rozwiązanie, ponieważ każda skuteczna rekultywacja jeziora musi rozpocząć się od odcięcia dopływu nowych porcji biogenów — w szczególności fosforu.
Pominięcie tego kroku i rozpoczęcie działań rekultywacyjnych bez wcześniejszego zatrzymania dopływu zanieczyszczeń skutkuje nieskutecznością całego procesu i marnotrawstwem środków.
Jako jedyni posiadamy technologię umożliwiającą skuteczne usuwanie fosforanów z wód płynących.
Ograniczenia tradycyjnych metod
W obecnie stosowanych metodach chemicznej rekultywacji jezior, preparaty fosforowe dozowane są bezpośrednio do ekosystemów wodnych — do toni wodnej lub nawet osadów dennych.
Choć związki te immobilizują fosfor, to jednak pozostaje on w środowisku wodnym. To oznacza, że:
-
jego dalsze przemiany chemiczne mogą prowadzić do wtórnego uwolnienia fosforu,
-
mogą wystąpić negatywne skutki ekologiczne związane z obecnością metali (np. glinu lub żelaza), które mogą być toksyczne dla organizmów wodnych.
Na przykład: wodorotlenek glinu, powstający po aplikacji koagulantu glinowego, po kilku miesiącach może ulegać rozpuszczeniu. Z kolei przy niskim potencjale redox i wysokim pH, wodorotlenki żelaza mogą ponownie uwalniać związany fosfor.
Nasza technologia, która opiera się na czasowym umieszczeniu sorbentu w wodzie i jego późniejszym usunięciu wraz z fosforem, eliminuje te zagrożenia. Dzięki temu rozwiązaniu osiągamy pełną kontrolę nad cyklem życia używanych substancji i ich oddziaływaniem na środowisko.
Zastosowanie mikroorganizmów w rekultywacji
Oddzielnym kierunkiem badań jest wykorzystanie mikroorganizmów w procesach rekultywacyjnych. Nasze podejście nie polega na biodegradacji związków organicznych, ale na wspomaganiu sorpcji fosforu.
Celem jest zwiększenie skuteczności i tempa usuwania fosforu z jezior.
Wykorzystujemy wiedzę z zakresu Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR), czyli wzmożonej biologicznej eliminacji fosforu. Szczególne znaczenie mają zewnątrzkomórkowe substancje polimerowe (EPS), które:
-
zawierają wiele grup funkcyjnych naładowanych ujemnie, zdolnych do adsorpcji kationów metali,
-
umożliwiają wtórną adsorpcję fosforanów, poprzez tworzenie lokalnych miejsc dodatniego ładunku,
-
wiążą metale ciężkie, zmniejszając ich toksyczność i wpływając korzystnie na ekosystem wodny.
Wykorzystywane przez nas mikroorganizmy:
-
są pozyskiwane ze środowiska, w którym naturalnie występują,
-
nie są modyfikowane genetycznie,
-
nie stanowią zagrożenia dla środowiska.
Co więcej, organizmy te naturalnie występują we wszystkich zdrowych ekosystemach wodnych. Ich obecność wspiera równowagę biologiczną, m.in. przez produkcję sygnałowych molekuł, które wpływają na skład i funkcjonowanie mikrobioty wodnej.