VODOHOSPODÁŘSTVÍ
K ENERGETICKÉ SOBĚSTAČNOSTI ČISTÍREN ODPADNÍCH VOD MŮŽE PŘISPĚT GASTROODPAD
Růst cen energií vede čistírny odpadních vod k posilování své energetické soběstačnosti. Některé společnosti situaci řeší například vy- budováním fotovoltaické elektrárny v blízkosti svých provozů. Alternativní způsob zisku energie aktuálně testují vědci z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Odborníci se zaměřili na společnou fermentaci odpadních kalů a gastroodpadu, při které získávají bioplyn. Jen v roce 2020 se v Česku vyprodukovalo více než 970 tisíc tun gastroodpadu. Některé obce se odpad z jídelen a restaurací snaží kompostovat. Proces zpracování tohoto typu odpadu má ale svá specifika. „ Složení gastro- odpadu se každý den mění v závislosti na tom, jaké pokrmy zrovna restaurace uvaří. Jídlo také obsahuje bílkoviny a různá koření, které mohou proces fermentace výrazně ovlivnit, “ přiblížil výzkumník Pavel Suchý z Ústavu zemědělské, potravinářské a environmentální techniky AF MENDELU. Vědci se proto rozhodli gastroodpad zkom- binovat s čistírenskými kaly, které vznikají při čištění odpadní vody v množství několika set tisíc tun ročně. „ Obsah látek v gastroodpadu je velice proměnlivý, je proto vhodné tento odpad využívat spíše v procesu kofermentace s jiným materiálem, který během zpracování udržuje stabilitu, “ popsal Suchý. Kombinace s čistírenským kalem byla zvolená s ohledem na čistírny odpadních vod, které už teď kaly ke zvýšení energetické soběstačnosti využívají. Jejich spojení s gastroodpadem ale umožní získat více energie. „ Odpad z restau- rací je bohatý na lipidy a sacharidy, které jsou
Obr.: Pavel Suchý z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně
padních kalů by tak legislativně nemělo být problém. Aktuálně vědci spolupracují s firmou, která sváží odpad z restaurací a jídelen v Brně. „ V laboratoři budeme testovat různé poměry odpadního kalu a gastroodpadu. Budeme zkoušet také různé teploty při procesu anaerobní fer- mentace, abychom zjistili, které podmínky jsou pro produkci bioplynu – konkrétně biometanu – nejvhodnější, “ řekl Suchý. Zájem praxe o nové technologie v oblasti zpracování odpadů je podle Suchého velký. Výsledky nového výzkumu budou vědci znát na konci letošního roku. Ing. Pavel SUCHÝ, Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky, Agronomická fakulta Mendelovy univerzity v Brně, xsuchy2@node.mendelu.cz
v procesu fermentace nejvhodnějším substrátem pro tvorbu bioplynu. Předpokládáme, že jeho přidáním k odpadním kalům dokážeme navýšit energetickou soběstačnost čistíren odpadních vod až na 70 až 80 procent, “ usoudil Suchý. Aktuálně přitom čistírny získávají z kalů zhruba polovinu potřebné energie. Výhodou společné fermentace čistírenských kalů a gastroodpadu je také to, že pro zpraco- vání obou typů těchto odpadů je potřeba mít speciální oprávnění. „ V obou případech se jedná o práci s potenciálně infekčním biologickým odpadem. V odpadu se mohou vyskytovat mimo jiné různé bakterie – například salmonela nebo Escherichia coli. Výhodou je, že čistírenské bio- plynové stanice už toto speciální oprávnění a po- třebné technologie mají, “ vysvětlil Suchý. Spo- lečné zpracování zbytků z restaurací a od-
NOVÉ MOŽNOSTI ÚPRAVY VODY MOHOU NABÍDNOUT JEDNOATOMOVÉ KATALYZÁTORY
Nové perspektivy v oblasti čištění vod s důra- zem na udržitelnost prostředí představili autoři z Centra energetických a environmentálních technologií VŠB-TUO, CATRIN Univerzity Pa- lackého a Texas A&M University v přehledovém článku v prestižním časopise Chemical Society Reviews, který na něj graficky upozorňuje i na svém přebalu. Hlavní pozornost výzkumníci sou- středili na využití metody inženýrství na úrovni jednotlivých atomů a jejímu srovnání s tradičními technologiemi úpravy vody. Pilotní aplikace jednoatomárních katalyzá- torů (Single Atom Catalysts, SACs) v techno- logiích úpravy vody se objevily teprve nedávno. Přehledový článek vypracovaný na základě pozvání editorů Royal Society of Chemistry představuje využití SACs při aktivaci peroxidu vodíku a persulfátů k produkci reaktivních chemických forem využitelných v procesech
úpravy vody a porovnává mechanismy těchto procesů s tradičními technologiemi čištění vod. „ Největším problém současných technologií čištění vod je obtížné odstranění velmi nízkých množství některých polutantů, zejména v pří- tomnosti anorganických iontů a přírodní orga- nické hmoty, které se obvykle ve vodě vyskytují v mnohem vyšších koncentracích. Ukazuje se, že využití vhodných jednoatomárních katalyzátorů představuje zásadní změnu v odstraňování stopo- vých množství toxických látek s vysokou účinností. V pilotních aplikacích nebyl pozorován téměř žádný vliv chloridů, uhličitanů, fosfátů a přírod- ních organických látek, které by snižovaly účinnost SACs při likvidaci znečisťujících látek ve vodě. To otevírá nové možnosti řešení celosvětového prob- lému, jímž je narůstající nedostatek pitné vody a s tím související potřeba jejího opětovného využití, “ uvedl jeden z korespondujících autorů článku
Radek Zbořil, který vede výzkumnou laboratoř v Centru nanotechnologií CEET VŠB-TUO a působí v CATRIN UP. Autoři se ve studii zaměřují na porovnání účinnosti jednoatomárních katalyzátorů s tradičními oxidačními procesy. Kromě řady podobností v oblasti tvorby reaktivních radi- kálů dochází ke zjištění, že SACs s laditelným koordinačním okolím a valenčním stavem kovů mohou generovat výhradně neradikálové chemické formy dovolující vysoce účinné čiš- tění vody často ve velmi složitých chemických matricích. Právě vysoká účinnost SACs pro odstranění velmi toxických látek při současné eliminaci vlivu dalších složek obsažených ve vodě skýtá obrovský potenciál z hlediska vývoje nových udržitelných technologií čištění vod s velkým komerčním potenciálem. www.vsb.cz
40
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook. PDF to flipbook with ease