Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Przenośny system uzdatniania wody inspirowany naturą

W miarę jak dostęp do wystarczającej ilości czystej wody staje się coraz większym wyzwaniem, ochrona zasobów wodnych szybko przesuwa się na początek listy priorytetów. Dzięki wsparciu Unii Europejskiej zrealizowano projekt, w ramach którego powstał przenośny, modułowy naturalny system biologiczny przeznaczony do oczyszczania ścieków, który może okazać się szczególnie pożyteczny na obszarach wiejskich.

Zmiana klimatu i środowisko

Dyrektywa dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych wskazuje na konieczność oczyszczania ścieków odprowadzanych do wód słodkich lub estuariów z obszarów miejskich i wiejskich. Mimo że aż 28 % populacji Unii Europejskiej mieszka na obszarach wiejskich, w znacznym stopniu przyczyniając się do zanieczyszczenia wód i wpływając na zmniejszenie zasobów czystej wody, brakuje na tych terenach powszechnie stosowanych technologii. Proces oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich opiera się głównie na systemach zdecentralizowanych. Trudności w tym wypadku nastręcza fakt, że systemy te muszą być dostosowane do warunków danego obszaru, wymagają wysoko wykwalifikowanego personelu zarówno do instalacji, jak i obsługi oczyszczalni, a ponadto są wrażliwe na zmiany w jakości doprowadzanych ścieków. W ramach unijnego projektu M-NBS opracowano przenośny, modułowy naturalny system biologiczny (ang. Portable Modular-Natural Biological System, PM-NBS), dzięki któremu możliwe jest pokonanie wielu barier technicznych, z jakimi mierzą się projektanci oczyszczalni ścieków. System ten ma wiele zalet – charakteryzuje się niskimi kosztami budowy, eksploatacji i konserwacji, nie wymaga zasilania energią elektryczną, można go łatwo dostosować do warunków danego miejsca i nie zanieczyszcza środowiska. Dzięki wsparciu z Unii Europejskiej zespół projektu M-NBS zidentyfikował potrzeby techniczne i biznesowe niezbędne do dalszego dostosowania swojej technologii i przygotowania jej na wprowadzenie na rynek europejski.

Połączenie termodynamiki z biomimetyką

Firma Alaya opracowała przenośną wersję swojej kluczowej, opartej na zasobach przyrody technologii do oczyszczania ścieków i rekultywacji wód (NBS™). Jej zaletą jest możliwość zbudowania instalacji w firmowych zakładach, a następnie przewiezienia i zamontowania w dowolnym miejscu na świecie. W systemie wykorzystano mieszaninę substratów o różnych właściwościach hydrologicznych oraz czynników biotycznych i abiotycznych, takich jak mikroorganizmy i makrofity. Do sekwestracji i unieszkodliwiania zanieczyszczeń zawartych w wodzie wykorzystano też termodynamiczne procesy energii słonecznej, grawitacyjnej i biochemicznej. Jedną z opartych na zasobach przyrody technologii jest fitoremediacja, która polega na tym, że rośliny, metabolizując różne cząsteczki, są wykorzystywane do usuwania toksyn z zanieczyszczonego środowiska (gleby, powietrza i wody). „Podstawą wizji firmy Ayala w zakresie zrównoważonej gospodarki wodnej jest biomimetyka, jako że każdy stabilny naturalny system potrafi ewoluować i samodzielnie się uzdrawiać w miarę dostosowywania się do zmiennych warunków”, wyjaśnia Eli Cohen, koordynator projektu. Przeprowadzono kilka prób optymalizacji i modularyzacji systemu PM-NBS, tak aby można go było wykorzystać w połączeniu z innymi rozwiązaniami (na zasadzie „plug and play”). Oszacowano także parametry pracy i jakości wody w pełni działającego systemu, testując go w warunkach zróżnicowanego natężenia przepływu ścieków (4–40 m3/dzień) i w temperaturze otoczenia wahającej się od poniżej zera do powyżej 40 °C. System NBS był testowany w ramach przeszło 100 dużych projektów dotyczących infrastruktury sanitarnej i rekultywacji, co pozwoliło na jego optymalizację w taki sposób, aby mógł się sprawdzić w wielu sektorach generujących odpady. W ten sposób opracowano nowe metody oczyszczania dla ścieków pochodzących z gospodarstw mlecznych, węglowodorów, odcieków ze składowisk, kosmetyków, farmaceutyków i hormonów, akwakultury, solanek z systemów odwróconej osmozy i ścieków z kanalizacji.

Znaczenie dla środowiska, społeczeństwa i gospodarki

System PM-NBS obiecuje poprawę stanu ekologicznego i chemicznego rzek, jezior i wód gruntowych. „Według Światowej Organizacji Zdrowia jedna trzecia ludności świata nie ma dostępu do bezpiecznej i czystej wody pitnej z powodu skażenia naturalnych zasobów wodnych. W przewadze problem ten dotyka osób z ubogich obszarów wiejskich i oddalonych. Dzięki temu, że nasza technologia umożliwia skuteczne oczyszczanie wody, zmniejsza zagrożenie związane z niebezpiecznymi patogenami i zanieczyszczeniami”, zaznacza Cohen. Aktualnie zespół projektu stara się o dodatkowe środki, które pozwolą na wprowadzenie produktu na rynek. Planowane są też dalsze ulepszenia, które zespół zamierza przetestować w dwóch europejskich lokalizacjach o różnych cechach środowiskowych. Instalacje PM-NBS będą sprzedawane bezpośrednio podmiotom publicznym, gminom wiejskim, operatorom turystycznym, oraz za pośrednictwem lokalnych dystrybutorów, przy czym pierwszym obszarem docelowym prawdopodobnie będzie region EECCA obejmujący Europę Wschodnią, Kaukaz i Azję Środkową, gdzie nadal występują problemy z dostępem do czystej wody na obszarach wiejskich.

Słowa kluczowe

M-NBS, woda pitna, oczyszczanie, uzdatnianie, zanieczyszczenie, ścieki, Natural Biological System, wiejski, makrofity, mikroorganizmy, rolnictwo

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania