Liberečtí vědci ověřují průlomovou biotechnologii Lentikats pro čištění odpadních vod

Ověřovat průlomovou biotechnologii Lentikats pro čištění odpadních vod a hledat optimální podmínky pro její použití budou vědci Technické univerzity v Liberci ve spolupráci se společností LentiKat´s, v rámci realizace projektu výzkumného centra Pokročilé sanační technologie a procesy (ARTEC). Firma na základě smlouvy o spolupráci zapůjčila univerzitě moderní bioreaktor. „Budeme ověřovat možnosti aplikace této technologie, která je patentově chráněna v 21 zemích celého světa, na různé typy kontaminovaných vod. Nyní mimo jiné ověřujeme možnost odstranění dusíkatého znečištění z odpadních vod Lučebních závodů Draslovka, Kolín,“ řekl vedoucí centra ARTEC Jiří Maryška. Základní myšlenkou biotechnologie Lentikats je znehybnění obecně libovolných bakterií v matrici z polyvinylalkoholu ve formě lentilek. Lentilky se připravují tak, že se do viskózního roztoku polyvinylalkoholu zamíchá příslušná bakteriální suspenze a tato směs se po homogenizaci mícháním nechá želírovat - ztuhnout v proudu vzduchu v sušicím kanále na tvar připomínající kontaktní čočky. Tyto čočky (lentilky) se následně dají využít pro různé procesy čištění odpadních vod. Firma LentiKat´s, letos zprovoznila několik pilotních aplikací, jako například instalaci v hotelové čistírně, plně automatickou jednotku na odstranění dusíkatého znečištění z kalových odpadních vod municipální čistírny ve Svitavách a v České Lípě, zavedení biotechnologie Lentikats jako terciárního dočištění stávajících municipálních čistíren. Liberečtí vědci mají za úkol ověřit praktické využití této technologie a hledat optimální podmínky pro její další možné aplikace. „V první fázi se budeme věnovat oxidaci amoniakálního dusíkatého znečištění imobilizovanými nitrifikačními bakteriemi. Biokatalyzátory Lentikats, nosiče, ve kterých jsou ve vysoké koncentraci uzavřeny (imobilizovány) bakterie, jsou umístěny v míchaném a zavzdušněném bioreaktoru. Do reaktoru přitéká voda s kontaminanty, které tyto bakterie biologicky přeměňují. V procesu nitrifikace jsou amonné ionty NH4 oxidovány nitrifikačními bakteriemi imobilizovanými v nosičích na dusitany (NO2-) až dusičnany (NO3-). Dusičnany a dusitany je pak možno chemickou cestou převést až na plynný dusík, který je přirozenou složkou atmosféry a je vypouštěn do ovzduší,“ upřesnil člen řešitelského týmu ARTEC Tomáš Lederer. Kolonie nitrifikačních bakterií, mikroorganismů využívaných pro odstraňování dusíku při čištění odpadních vod rostou velmi pomalu a v klasickém aktivovaném kalu se nacházejí jen ve velmi nízké koncentraci. Nebezpečí jejich vyplavení pak ovlivňuje dobu zdržení biomasy při běžných technologických postupech. Vážné problémy s udržováním pomalu rostoucích kolonií bakterií nastávají v zimě - mimo jiné se musí zvyšovat doba zdržení biomasy, tj. aktivovaného kalu v systému. Výhodou ověřované biotechnologie Lentikats je podle Lederera právě možnost udržet pomalu rostoucí mikroorganismy v systému (imobilizované v čočkách) ve vysoké koncentraci. Odpadá tedy nutnost udržovat aktivovaný kal, který by bylo třeba vypěstovat a také „krmit“, proto je aplikace biotechnologie Lentikats zajímavá i svojí úsporou provozních prostředků. Není nutné budovat systém na regeneraci kalu a kyslík, který je třeba na oxidaci amoniakálního znečištění, se spotřebovává pouze v této reakci. Poněvadž nejsou oxidovány organické látky, spotřeba kyslíku je při použití biotechnologie Lentikats významně nižší. Rovněž nedochází k produkci žádného přebytečného kalu, a proto v rámci biotechnologie Lentikats nevznikají žádné náklady spojené s jeho odvodněním a likvidací. V bioreaktoru se kolonie bakterií mohou udržet díky tomu, že jsou vázány v nosičích a jejich vyplavování se dá jednoduše zabránit umístěním síta na odtoku. „Kromě předpokládané dlouhé životnosti lentilek biokatalyzátorů je výhodou této technologie také možnost imobilizovat obecně jakékoliv bakterie. Nezanedbatelné jsou jistě také výrazné úspory provozních nákladů z důvodu podstatně nižší produkce přebytečného kalu a snadná kontrola procesu,“ upřesňuje Lederer. Společnost LentiKat´s, zahájila po zkušebním provozu v červenci 2008 ve svém závodě ve Stráži pod Ralskem výrobu na nově vyvinuté a zkonstruované velkokapacitní lince. Současná instalovaná výrobní kapacita je na úrovni 110 tun biokatalyzátoru Lentikats za rok. V současné době je na linkách společnosti LentiKat´s, vyráběn biokatalyzátor Lentikats do farmaceutického průmyslu. V nejbližším období se kromě biokatalyzátorů Lentikats pro nitrifikaci a denitrifikaci v čištění odpadních vod budou vyrábět další biokatalyzátory Lentikats pro jiná využití ve farmacii, lihovarnictví a v potravinářském průmyslu. Biotechnologie Lentikats přichází nejen s efektivním řešením pro odstraňování dusíkatého znečištění z průmyslových a komunálních odpadních vod s účinností 98 % a více, s vysokou výtěžností fermentačních procesů (zejména výroba etanolu z obilných a melasových surovin), ale perspektivně se také vyvíjí nové technologie na výrobu biobutanolu, odstranění speciálních organických látek z odpadních vod, ale rovněž technologie na odstranění nízkých koncentrací dusíkatého znečištění z pitných a skládkových vod. Zajímavá je i aplikace na regeneraci eluátů iontovýměnných kolon bazénových technologií a v akvaristice. LentiKat´s, intenzivně spolupracuje s vědeckými týmy českých, evropských i zámořských vysokých škol a univerzit a tato spolupráce je pro společnost s tak ambiciosními plány velmi důležitá. Jaroslava Kočárková