Woda staje się zdatna do ponownego wykorzystania dzięki innowacyjnym technologiom
Jest to istotne, gdyż należy spodziewać się, że w nadchodzących latach znacznie zwiększy się zapotrzebowanie na wodę(odnośnik otworzy się w nowym oknie). W rzeczywistości już teraz niemal 20 % ludzi na świecie doświadcza niedoboru wody(odnośnik otworzy się w nowym oknie), a sytuacja ta będzie się tylko pogarszać. Badacze z finansowanego ze środków UE projektu INCOVER(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zaproponowali rozwiązanie typu win-win, które oferuje szersze podejście do oczyszczania ścieków niż cele sanitarne, polegające na odzyskiwaniu bioproduktów oraz recyklingu wody.
Odzyskiwanie wartościowych produktów ze ścieków
„Rozwiązanie zaproponowane w ramach projektu INCOVER przekształca ścieki w wartościowe produkty zgodnie z ideą gospodarki o obiegu zamkniętym”, wyjaśnia koordynator projektu, Juan Antonio Alvarez Rodriguez. Naukowcy opracowali innowacyjne technologie do produkcji biomasy, fermentacji beztlenowej oraz odzyskiwania składników odżywczych i wody ze ścieków miejskich, przemysłowych i rolniczych. Bioplastik, w tym kompostowalne i ulegające rozpadowi w środowisku morskim polihydroksyalkaniany (PHA)(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wciąż nie może konkurować z konwencjonalnymi polimerami produkowanymi z paliw kopalnych głównie z powodu wysokich kosztów produkcji. Tymczasem technologia INCOVER wykorzystuje ścieki o dużej zawartości materii organicznej do produkcji dwutlenku węgla, który jest tanim podłożem dla populacji mikroalg i bakterii bez konieczności prowadzenia kosztownej dekontaminacji. Zdaniem Alvareza, „Innowacyjny proces produkcji PHA pozwala odzyskiwać 2,6 kg PHA dziennie z fototroficznych mikroalg i bakterii, które oczyszczają ścieki wytwarzane przez gospodarstwa domowe, a także inne rodzaje ścieków o dużej zawartości materii organicznej. Przy wydajności ekstrakcji PHA wynoszącej 85 % oczyszczalnie mogą spodziewać się zysków na poziomie 1,06 euro na każdy metr sześcienny ścieków”. Tym sposobem przemysł tworzyw sztucznych może w sposób opłacalny pozyskiwać PHA, których produkcja jest zrównoważona i przyjazna dla środowiska. Innym rozwiązaniem zaproponowanym przez INCOVER jest opłacalna i przyjazna dla środowiska technologia oczyszczania biogazu, która pozwala spełniać coraz surowsze regulacje obowiązujące na świecie. „Technologia oczyszczania biogazu dostarcza dziennie osiem metrów sześciennych wysokiej jakości biometanu odpowiedniego do zastosowania w instalacjach gazu ziemnego lub jako biopaliwa do pojazdów”, mówi Alvarez. Tak otrzymany biometan może być także wykorzystany do zasilania samej oczyszczalni ścieków, znacząco rekompensując koszty eksploatacji i zmniejszając ślad węglowy. Zużycie wody na potrzeby rolnictwa stanowi 38 % globalnego poboru wody słodkiej(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Dlatego w ramach projektu opracowano również system ultrafiltracji i utleniania anodowego zasilany energią słoneczną. „Opłacalne systemy dezynfekujące INCOVER mogą dostarczyć dziennie 10 metrów sześciennych niezanieczyszczonej drobnoustrojami chorobotwórczymi wody odpadowej odpowiedniej do irygacji i wykorzystania w przemyśle”, wyjaśnia Alvarez. Oprócz technologii otrzymywania PHA i biometanu oraz oczyszczania wody badacze zaprojektowali również procesy odzyskiwania dziennie 30 kg kwasów organicznych, na które popyt w przemyśle jest wysoki, oraz 60–70 % fosforu i azotu do wykorzystania bezpośrednio jako nawóz ekologiczny. Wszystkie te technologie o wysokiej wartości dodanej zostały zademonstrowane w skali rzeczywistej w trzech różnych oczyszczalniach.
Wsparcie działań wdrożeniowych
Pragnąc udzielić władzom i podmiotom zarządzającym oczyszczalniami ścieków wsparcia w wyborze odpowiednich technologii oraz zapoczątkować dyskusję na temat rozpowszechnienia nowego rozwiązania, twórcy projektu INCOVER opracowali dostosowany do potrzeb technologii system wspomagania decyzji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oparty na ocenie zrównoważonego rozwoju cyklu życia (LCSA). Oczekuje się, że technologie i produkty INCOVER zmniejszą całkowite koszty eksploatacji i konserwacji miejskich i przemysłowych oczyszczalni ścieków przynajmniej o połowę. Twórcy projektu zaprezentowali technologie INCOVER podczas 101 wydarzeń(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i opublikowali 73 komunikaty prasowe. Projekt cieszy się międzynarodowym uznaniem, a technologia INCOVER otrzymała pierwszą nagrodę w konkursie Water Industry Award w kategorii dla najlepszej inicjatywy 2018 roku dotyczącej odzyskiwania zasobów i osadów ściekowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), a także została jednym z 10 zwycięzców w konkursie POWER Idea Contest for Sustainable Communities w 2019 roku(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Innowacyjne procesy i produkty INCOVER z pewnością przyczynią się do pełnego wdrożenia zasad gospodarki o obiegu zamkniętym do branży oczyszczania ścieków w pełni wykorzystując jej potencjał.
