Pióro ptaka, szczypta chitozanu z pancerzy stawonogów, garść łupin orzechów, kilka skórek po owocach oraz skorupek z jajek – to wbrew pozorom nie jest przepis na tajemną miksturę. Jak udowodnili naukowcy z Katedry Inżynierii Środowiska Wydziału Geoinżynierii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, wszystkie te składniki z powodzeniem można wykorzystywać w procesie oczyszczania ścieków.
Badania prowadzone od kilku lat przez dr. inż. Tomasza Jóźwiaka oraz prof. Urszulę Filipkowską skupiają się głównie na ściekach zawierających duże stężenia barwników (np. pochodzących z przemysłu tekstylnego, garbarskiego czy też papierniczego), a także duże stężenia fosforanów (np. ścieki z przemysłu spożywczego: produkcji margaryny czy oleju).
Rośliny tańszą alternatywą
– W badaniach testujemy różne niekonwencjonalne sorbenty, stanowiące tańszą alternatywę dla tych dostępnych na rynku, komercyjnych, np. węgli aktywnych. Większość z nich stanowią materiały pozyskane z odpadów z przemysłu rolno-spożywczego – mówi prof. Urszula Filipkowska. I dodaje: – Niejadalna biomasa roślinna, zwłaszcza taka o dużej zawartości celulozy, hemicelulozy i ligniny, stanowi bardzo dobry sorbent, a do tego jest powszechnie dostępna i tania.
Naukowcy z Katedry Inżynierii Środowiska Wydziału Geoinżynierii UWM w Olsztynie przebadali do tej pory m.in.: łupiny orzechów (włoskich, laskowych, ziemnych, kokosowych i pistacjowych), łuski po nasionach (słonecznika, dyni, gryki), liście (dębowe, sosnowe, skoszoną trawę), łodygi roślin uprawnych (pszenicy, pszenżyta), skórki po owocach cytrusowych (pomarańczach, mandarynkach, grejpfrucie, cytrynie), a także skórki po warzywach (czosnku, ogórkach). Najbardziej zadowalające wyniki uzyskano dzięki sorbentowi z łupin orzechów ziemnych.
Jak podkreślają naukowcy, niemodyfikowana biomasa roślinna jest co prawda mniej wydajna niż powszechnie stosowane w procesie oczyszczania komercyjne węgle aktywne, ale jest za to wielokrotnie tańsza.
Badania nad odpadami odzwierzęcymi
Kolejną grupę testowaną przez pracowników katedry stanowią materiały pochodzące z odpadów odzwierzęcych. Pod kątem usuwania zanieczyszczeń przetestowano właściwości m.in. piór drobiu (odpad poubojowy), skorupek po jajkach, a także pozyskaną z pancerzy krabów i krewetek chitynę i chitozan (główny budulec pancerzy stawonogów).
– Nasze badania doprowadziły do stworzenia sorbentu chitozonowego w postaci hydrożelowych kulek. W porównaniu do komercyjnego węgla aktywnego, cechuje go ok. 10-krotnie większa wydajność. Wykazuje też świetne właściwości sorpcyjne jeśli chodzi o barwniki oraz fosforany – podkreśla dr inż. Tomasz Jóźwiak.
Resztki z obiadu będą oczyszczać ścieki?
Z powodu ograniczonej dostępności surowca do produkcji sorbentów chitozanowych (zwłaszcza pancerzy krabów i krewetek), naukowcy z Olsztyna pracują również nad stworzeniem materiału, który właściwościami przypominałby chitozan. Efekty tych prac wykorzystują też do zwiększenia wydajności sorpcyjnej trocin, bawełny, łupin słonecznika, łusek gryki oraz słomy pszenicznej. Wiele wskazuje na to, że już w najbliższym czasie resztki z restauracyjnego talerza będą mogły być ponownie wykorzystywane w oczyszczalniach ścieków.
Duet naukowców liczy na to, że w najbliższej przyszłości uda się skomercjalizować wyniki ich badań, a technologia, nad którą pracują, zrewolucjonizuje proces oczyszczania ścieków.
Źródło: UWM