Innowacyjne oczyszczanie ścieków pochodzących z wytwórni win

Tradycyjne systemy biologicznego oczyszczania ścieków z wytwórni win cechują się wysokimi kosztami zużycia energii i zarządzania, podczas gdy w innych branżach stosowana jest obróbka anaerobowa. Pewien unijny projekt był dla badaczy z sektora nauki i przemysłu okazją do podjęcia wspólnych prac nad fermentacją anaerobową (AD).

Technologie przemysłowe

W inicjatywie AD-WINE (High performance anaerobic digesters for the treatment of medium size wineries' effluents) wzięli udział naukowcy z sektorów komercyjnych, jak i niekomercyjnych. Uczeni postanowili zbudować system oczyszczania anaerobowego wykorzystujący wydajne instalacje fermentacyjne przystosowane do oczyszczania ścieków ze średniej wielkości wytwórni win, a także opracować rozwiązania środowiskowe dla sektora winiarskiego. W ramach projektu AD-WINE opracowano nową generację instalacji do fermentacji anaerobowej, służących do oczyszczania ścieków z wytwórni win oraz odznaczających się dużą wydajnością i obniżonymi kosztami eksploatacji. Parametry okazały się na tyle korzystne, że reaktor uznano za wysokowydajną instalację do fermentacji anaerobowej. Opracowano też nowy zestaw narzędzi do projektowania AD, umożliwiający uczonym określanie wymiarów reaktora i niezbędnego wyposażenia. Pierwsze zadanie polegało na określeniu charakterystyki ścieków winiarskich, w tym ich przepływu i parametrów fizykochemicznych. Następnie przygotowano instrukcje gospodarowania ściekami i przeprowadzono przegląd piśmiennictwa, gromadząc dostępne źródła na temat AD. Kolejnym krokiem było określenie wymagań dla reaktora oraz wybranie najlepszej technologii. Następnie uczeni zaprojektowali, zbudowali i przetestowali projekt systemu oczyszczającego ścieki z wytwórni win średniej wielkości. Zachowanie prototypu oceniono pod względem warunków eksploatacji, jakości ścieków, wytwarzanej energii oraz charakterystyki szlamu. W ramach projektu opracowano też narzędzia do modelowania i przetwarzania danych, wykorzystujących kombinację chemometrii, modelowania czarnej skrzynki i kontroli detektora fotojonizacji, mierzącego lotne związki organiczne i inne gazy. W projekcie AD-WINE powstał również model matematyczny oparty na dynamice płynów, przeniesieniu masy i kinetyce reakcji, służący do obliczania parametrów eksploatacyjnych nowego reaktora anaerobowego do oczyszczania ścieków z wytwórni win średniej wielkości. Przygotowano też szereg innych narzędzi, w tym nomogram, mierzący wielkość instalacji w stosunku do ilości ścieków i sezonowych nakładów roboczych, a także bazę danych programu Excel, umożliwiającą wybór odpowiedniego wyposażenia z oferty dostępnej na rynku. Zorganizowano działania informacyjne i szkoleniowe, a także spotkania partnerów, które były okazją do wymiany wiedzy oraz promowania opracowanych technologii i rozwiązań, zarówno w środowisku naukowym, jak i wśród ogółu społeczeństwa. Informacje o wynikach prac zamieszczano na stronie internetowej projektu, a także rozpowszechniano podczas szeregu kongresów i warsztatów. Ponadto nowy system został opatentowany. Rezultaty omawianego projektu spełniły pokładane w nim oczekiwania, przynosząc liczne korzyści ekonomiczne, środowiskowe i społeczne.