Oczyszczanie szlamu kanalizacyjnego

Szlam kanalizacyjny (zwany także szlamem ściekowym) to główny produkt uboczny procesu oczyszczania ścieków. Utylizacja szlamu kanalizacyjnego stanowi jednak nawet do 60% całkowitych kosztów funkcjonowania oczyszczalni ścieków, ponieważ pochłania ona ogromne ilości energii.

Zespół projektu MFC4SLUDGE współpracuje z europejskimi MŚP nad stworzeniem komercyjnie opłacalnej alternatywy dla obecnych metod oczyszczania szlamu ściekowego. Konsorcjum stosuje innowacyjną metodę, aby zminimalizować zanieczyszczenie środowiska, nie zwiększając jednocześnie zużycia energii przez oczyszczalnie ścieków.

Ekologiczne rozwiązanie partnerów projektu opiera się na bakteryjnych ogniwach paliwowych sprzężonych z hydrolityczno-kwasotwórczą fermentacją beztlenową (HA-AD). Naukowcy wykorzystują te uzupełniające się wzajemnie technologie, by opracować układ energetyczny zdolny do zredukowania ilości związków organicznych zawartych w ściekach o ponad 90%, a jednocześnie umożliwiający wytwarzanie energii.

Prace nad bakteryjnym ogniwem paliwowym koncentrują się na zwiększeniu wydajności systemu i ograniczeniu kosztów jego funkcjonowania. Te cele uda się zrealizować poprzez opracowanie strategii sterowania umożliwiających osiągnięcie optymalnej wydajności i poprzez opracowanie nowej konfiguracji ogniwa oraz katod. W ramach inicjatywy zaprojektowano również i zbudowano w skali laboratoryjnej komorę fermentacyjną na potrzeby procesu HA-AD oraz przeprowadzono wstępne testy, które miały na celu ustalenie parametrów pracy.

Płynne pozostałości po częściowej fermentacji beztlenowej szlamu kanalizacyjnego przebadano pod kątem wytwarzania lotnych kwasów tłuszczowych. Wyniki wskazują, że płynne pozostałości po częściowej fermentacji beztlenowej nadają się do wytwarzania bioelektryczności w bakteryjnych ogniwach paliwowych. Opracowano także modele matematyczne procesu HA-AD, bakteryjnych ogniw paliwowych oraz procedur sprzężonych.

Wyniki projektu MFC4SLUDGE umożliwią ograniczenie zanieczyszczenia środowiska szlamem kanalizacyjnym poprzez zmniejszenie jego ilości oraz przekształcenie go w źródło energii, co nada wartość tego typu odpadom. Umożliwi to także zwiększenie konkurencyjności uczestniczących w projekcie MŚP, zapewniając im wartościową wiedzę i większe szanse na zatrudnienie.