Compozite din materiale naturale și hidroxiapatită
pentru creșterea îmbunătățită a biomasei în biofiltre

Cod proiect: PN-III-P1-1.1-TE-2019-2116
Contract de finanțare nr. TE 167 din 22/10/2020

Apa potabilă de calitate

Este un deziderat al lumii moderne și implicit scopul multor cercetări. Utilizarea biofiltrarii reprezintă o soluţie modernă atât pentru micşorarea concentraţiei compuşilor cloruraţi cancerigeni, cât şi pentru adsorbţia/absorbţia pesticidelor din apă şi a ionilor metalelor grele, în funcţie de construcţia biofiltrului utilizat.

Biofiltre

O mare problemă a biofiltrelor o reprezintă sensibilitatea lor la factori de mediu, cum sunt temperatura şi compoziţia apei, viteza redusă de dezvoltare a biofilmului bacterian care consumă compuşii organici dizolvaţi (COD) şi debitul relativ redus de apă epurată.

Echipa si materiale

În cadrul acestui proiect, cu o echipă multidisciplinară, tânără şi experimentată, ne propunem sinteza unui nou tip de substrat ecologic pentru biofiltre. Acesta este bazat pe materiale naturale cum sunt scoicile care au o suprafață specifică mare, modificate cu hidroxiapatită pentru creşterea vitezei de dezvoltare a biofilmului datorită aportului de fosfor.

Eficienta

Datorită formei speciale bidimensionale a scoicilor, suprastructurării lor la nivel microscopic şi porilor deschişi, biofiltrele construite vor prezenta o cădere de presiune scăzută. Valoarea parametrului EBCT va fi puternic crescută comparativ cu alte substraturi utilizate în prezent, crescând eficienţa biofiltrarii.

Apa potabilă de calitate este un deziderat al lumii moderne, dar mai ales o necesitate, iar cercetările caută soluții inteligente, economice și ecologice care să răspundă nevoilor comunitare legate de epurarea apelor. Cochiliile scoicilor marine sunt fie aruncate ca resturi ale procesării pentru alimentația umană, fie rezultă în mod natural în cantități mari; în ambele situații acestea provoacă probleme de mediu precum miros neplăcut, poluare locală, etc, ceea ce conduce la căutarea de soluții privind transformarea lor în produse utile.

În cadrul acestui proiect s-au căutat soluții pentru integrarea ecologică a acestor cochilii; astfel, s-au obținut compozite pe bază de materiale regenerabile (scoici) prin tratament termic și/sau decorate cu hidroxiapatită (un material ceramic prezent în mod normal în țesuturile dure umane), și au fost testate pentru a fi utilizate ca mediu filtrant în domeniul epurării apelor (mediu-suport pentru filtre cu film bacterian). În vederea testării s-au construit mai multe bioreactoare având la bază un concept nou (protejat prin brevetare), având avantaje precum ușurința manipulării, a transportului și conectării pieselor componente, precum și posibilitatea de a fi utilizate în zone greu accesibile.

Rezultatele testelor de creștere a biofilmelor și de epurare a apelor au arătat o adaptabilitate mai bună a filmului bacterian crescut pe substraturile care conțin hidroxiapatită și rezultate promițătoare ale compozitelor pe bază de scoici obținute prin tratament termic și/sau decorare cu hidroxiapatită în cadrul experimentelor de defosfatare și nitrificare. Hidroxiapatita din compozite ajută la creșterea vitezei de dezvoltare a filmului bacterian și la adaptarea rapidă a acestuia la o apă de intrare cu caracteristici chimice diferite. Substratul obținut prin tratament termic și decorare cu hidroxiapatită pare a fi optim pentru tratarea apelor cu concentrații mari de amoniu și mai ales nitrit în ape cu pH variabil și mai mare de 5.

EnglishRomanian