Биоалхимия: превращение ила в чистую воду

Биологическая очистка в сочетании с озоном позволяет сократить количество осадка (ила), образующегося на станциях очистки сточных вод, в десять раз. Технологию разработал Институт исследования водных ресурсов (Water Research Institute, WRI) Национального исследовательского совета Италии и протестировал в рамках финансируемого ЕС проекта Innowatech.

Хотя биологические процессы — самый дешёвый способ очистки промышленных стоков, загрязнители от таких отраслей, как кожевенная, текстильная и фармацевтическая, плохо разлагаются микроорганизмами. Учёные WRI создали инновационную технологию SBBGR (Sequencing Batch Biofilter Granular Reactor), в которой микробная биомасса, разлагающая отходы, растёт в основном в виде гранул. Гранулы удерживаются в порах пластикового материала-носителя в реакторе, а микроорганизмы находятся в состоянии стресса, что снижает выход ила, поскольку они лишены оптимальных условий для размножения.

Как пояснил координатор проекта WRI Антонио Лопес, удаление одного килограмма загрязняющих веществ в обычной биологической системе даёт полкилограмма ила, требующего утилизации, тогда как новая технология производит всего 50 граммов. Это потенциально позволяет уменьшить размеры очистных сооружений. Однако, как отмечает эксперт по сточным водам Кристоф Бреполс, сокращение выхода ила в 10 раз не обязательно означает, что объём биореактора можно уменьшить в той же пропорции.

Интеграция озона в процесс позволяет очищать стоки кожевенного и текстильного производства. Озон — мощный, но дорогой окислитель. В новой системе он не полностью разрушает загрязнители, а преобразует их в более биоразлагаемые соединения, что снижает требуемое количество озона и затраты. Пилотные испытания на кожевенных стоках, которые являются отраслевым эталоном сложности, показали, что конечный сток по чистоте сравним с водопроводной водой. Несмотря на техническую осуществимость, использование озона увеличивает энергопотребление и стоимость, а его чистая экологическая выгода требует оценки.

Выход ила в Европе растёт: с 5,5 млн тонн сухого вещества в 1992 году до 10 млн тонн в 2007-м. Утилизация каждой тонны стоит 350–750 евро, что делает внедрение новых технологий, таких как гранулярные реакторы, жизненно важным для решения этой растущей и дорогостоящей проблемы.