
HIBROX
PROCEDEU BIOTEHNOLOGIC HIBRID PENTRU EPURAREA APELOR UZATE CU CONTINUT RIDICAT DE AMONIU
Contract de cercetare 32-142/2008
Programul 4 Parteneriate in Domeniile Prioritare
CONSORTIU:
Coordonator: Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Ecologie Industriala-ECOIND, Bucuresti
PARTENERI :
– Universitatea Politehnica Bucuresti
– Institutul de Biologie al Academiei Romane Bucuresti
– SC APA CANAL 2000
OBIECTIV GENERAL
Elaborarea de solutii biotehnologice inovative pentru epurarea avansata a apelor uzate cu continut ridicat de amoniu (sute mg/l). Identificarea microorganismelor implicate prin tehnici moleculare moderne si estimarea activitatii acestora.
OBIECTIVE SPECIFICE
- Elaborarea documentatiei tehnico-stiintifice pe baza datelor de literatura pentru identificarea/evaluarea solutiilor biotehnologice de epurare a apelor uzate cu continut ridicat de amoniu si al posibilitatilor de monitorizare a diversitatii si dinamicii microbiene prin tehnici moleculare si enzimatice.
- Elaborarea solutiilor biotehnologice inovative de tratare prin aplicarea procedeului hibrid de epurare a apelor uzate cu continut ridicat de amoniu (faza laborator) si identificarea microorganismelor implicate prin tehnici moleculare – extractie de ADN bacterian, amplificare PCR si metode enzimatice;
- Proiectare/realizare model experimental – instalatie cu functionare in sistem hibrid; Elaborare tehnologie model experimental. Evaluarea diversitatii si dinamicii microbiene prin tehnici moleculare si enzimatice.
- Demonstrare prin experimentare in instalatie model a functionalitatii si utilitati solutiei tehnologice propuse. Evaluarea diversitatii si dinamicii microbiene in instalatii model, prin tehnici moleculare si enzimatice.
- Identificarea si atribuirea drepturilor de proprietate intelectuala. Diseminare rezultate (comunicari, publicatii in reviste nationale si internationale, pagina web, organizare workshop-uri cu potentialii beneficiari (operatori de statii municipale de epurare, statii de epurare a apelor industriale) la care vor fi invitati si reprezentantii autoritatilor de protectie a mediului.
REZULTATE/INDICATORI
- Studiu critic privind identificarea/ evaluarea solutiilor biotehnologice de tratare a apelor uzate cu continut ridicat de amoniu
- Experimente de tratare a apelor uzate cu continut ridicat de amoniu
- Identificarea solutiilor biotehnologice de tratare aplicate pe plan national si international fiind descrise, atat metoda conventionala de nitrificare-denitrificare cat si metodele noi de indepartare a compusilor cu amoniu din apele uzate (SHARON, ANAMMOX, procesul combinat SHARON – ANAMMOX, CANON, OLAND, DEAMOX) precum si prezentarea comparativa a acestor procese si a performantelor lor.
- Studiul modelelor matematice privind procedeele de indepartare a amoniului din apele uzate prin procese de nitritare, procesul cuplat de oxidare anaeroba a amoniului, procesul in sistem biofiltru pentru indepartarea amoniului, modelarea procesului SHARON in vedeea cuplarii acestuia cu procesul ANAMMOX.
- Studiu de documentare microorganisme implicate, proces biochimic, metode de masurare enzimatica si taxonomica. Determinarea compozitiei microbiene a namolurilor utilizate in tratarea apelor uzate prin tehnici de extractie ADN si amplificare PCR.
- Au fost monitorizati efluentii proveniti de la instalatiile de deshidratare namol fermentat anaerob ale statiilor de epurare municipale Pitesti si Focsani.
- Au fost stabiliti parametrii de operare pentru functionarea/proiectarea bioreactoarelor de nitritificare si anammox:
– Procesul de oxidare partiala a amoniului la azotit poate fi realizat intr-un reactor cu amestecare fara retentie de namol, printr-un control al parametrilor procesului: temperatura(30-40oC), timpul de retentie hidraulica (TRH=1-2 zile), concentratia oxigenului dizolvat (1-1.5 mg O2/l) si pH-ul (7-8.5) din reactor, care sa favorizeze mentinerea in sistemul de reactie a bacteriilor amoniu oxidante si eliminarea din sistem a bacteriilor azotit oxidante.
– Oxidarea anaeroba a amoniului este cea mai economica cale de indepartare a azotului amoniacal din fluxurile de ape reziduale cu incarcari mari de amoniu. Procesul autotrof este realizat de bacteriile anammox, caracterizate de o viteza mica de crestere (timp de dublare de aproximativ 15 zile). Din acest motiv reactorul are nevoie de un sistem eficient de retinere a biomasei (decantor, umplutura pentru dezvoltarea biofilmului) si de o perioada indelungata pentru obtinere inocul si amorsare (pana la un an).
- Au fost efectuate experimente de testare a parametrilor de operare ai bioreactorului de nitritificare;
- In bioreactorul SBR hibrid a fost obtinut un inocul specific procesului de deamonificare (anammox) – element de noutate ce constituie precursor favorabil realizarii obietivului general al proiectului;
- Identificarea microorganismelor prin tehnici moleculare-extractie de ADN bacterian (bacterii specifice procedeului Anammox);
- A fost demostrata functionalitatea si utilitatea solutiei biotehnologice pentru epurarea apelor uzate cu incarcari ridicate de amoniu (sute mg) si incarcare organica mica.
- Diseminarea rezultatelor proiectului prin prezentarea de lucrari la manifestari stiintifice, dintre care 4 in tara si 1 in strainatate.
POTENTIALI BENEFICIARI/UTILIZATORI REZULTATE
- operatori apa-canal;
- societati economice din zootehnie si sinteza ingrasaminte chimice.