Bacteriile de tip anammox ar putea susține procesele de epurare a apelor uzate în viitor


bacteriile de tip anammoxStațiile de epurare nu constituie un subiect de discuție prea plăcut printre oamenii de rând, deoarece nimeni nu vrea să știe ce se întâmplă cu deșeurile din canalizări. Însă pentru ingineri și microbiologi, aceste instalații sunt locuri ideale pentru progrese științifice, drept pentru care organizația lor patronală a propus ca numele stațiilor de epurare să fie schimbat în “centre de recuperare a resurselor de apă.”

Motivul pentru care se cere această schimbare de nume este faptul că apele uzate proveniente din chiuvete, toalete, dușuri și mașini de spălat pot fi transformate în produse de valoare cu ajutorul oamenilor de știință și al unor specii de bacterii, unele dintre ele descoperite din întâmplare și chiar destul de recent, după 1999.

Aceste bacterii nou-apărute în câmpul cercetării, numite bacterii de tip anammox (ANaerobic AMMonium OXidation), fac subiectul unui nou studiu condus de Daniel Noguera și Katherine McMahon, profesori de inginerie civilă și de mediu la Universitatea din Wisconsin-Madison. Rezultatele studiului au fost publicate în jurnalul Nature Communications.

Numele acestui tip de bacterii îi reflectă funcția: aceasta transformă amoniul în azot în condiții anaerobe (în absența oxigenului). Cercetătorii, la fel ca și operatorii stațiilor de epurare, sunt deosebit de încântați deoarece acești microbi ar putea reduce considerabil costurile de funcționare și operare a instalațiilor de epurare.

“Posibilitatea de a elimina amoniul în condiții anaerobe este deosebit de importantă deoarece în jur de jumătate din costurile de operare a unei stații de epurare sunt dedicate pompării de oxigen în apă,” a explicat Noguera. “O parte din această cantitate de oxigen este folosită pentru a elimina amoniul prin metoda convențională.”

Însă bacteriile de tip anammox nu funcționează într-un mediu izolat. Ele fac parte dintr-o comunitate la fel de complexă ca microbiomul din intestinul nostru care descompune mâncarea și ne menține sănătoși din multe alte puncte de vedere. Exact această comunitate a făcut obiectul noului studiu.

“Știam foarte puține lucruri despre rolul bacteriilor care coexistă în granulele de tip anammox,” a mai spus Noguera. “Studiul nostru a identificat, pentru prima dată, niveluri detaliate de exprimare genică în interiorul acestor granule. Această descoperire ne oferă indicii importante atât despre comportamentul real al bacteriilor de tip anammox și al partenerilor lor cât și despre modul acestora de a interacționa.”

Bacteriile de tip anammox sunt producătorii principali (autotrofi), la fel ca plantele capabile să realizeze procesul de fotosinteză. Partenerii lor sunt heterotrofi deoarece depind de bacteriile anammox pentru a transforma bioxidul de carbon din atmosferă în carbon organic. Printre cele mai interesante rezultate ale studiului au fost ipotezele cu privire la schimbul de materie biochimică dintre aceste două grupuri de bacterii.

În timpul studiului cercetătorii au descoperit că heterotrofii primesc de la bacteriile anammox carbonul organic de care au nevoie pentru a se dezvolta sub forma unor molecule specifice. În schimb, aceștia transformă azotul într-o formulă adecvată care permite dezvoltarea bacteriilor anammox.

O stație de epurare convențională transformă amoniul, care este toxic pentru pești, în azotit și apoi în azotat. Azotatul este parțial transformat în azot gaz, prin procesul de denitrificare, o anumită cantitate de azotat, reglementată, rămâne în efluent putând fi utilizată de plante. Normele legale privind cantitatea de azotat prezent în apele tratate reutilizate depind de la stat la stat, însă trebuie reținut că excesul de azotat favorizează dezvoltarea algelor în apele naturale, reducând astfel nivelurile de oxigen necesare celorlalte organisme acvatice.

Un alt avantaj în folosirea bacteriilor de tip anammox în epurarea apelor este faptul că acestea pot transforma o cantitate mult mai mare de amoniu în azot, în comparație cu procesele convenționale.

Există totuși și un aspect negativ legat de folosirea bacteriilor de tip anammox în procesul de epurare a apelor, la care operatorii stațiilor de epurare vor trebui sa găsească o soluție înainte de a le implementa. Aceste bacterii se dezvoltă foarte lent, având nevoie de aproximativ șapte zile pentru a-și dubla numărul. În plus, ele au nevoie de cicluri de oxigen și temperatură foarte bine monitorizate, ceea ce complică procesul operațional.

Însă reactoarele pentru procesul anammox nu sunt singura soluție de reciclare a apelor pentru viitoarele stații de epurare. Există deja unele instalații care produc mult mai multă energie decât au nevoie pentru a opera, folosind biogazul care se formează în timpul procesului de descompunere a materiilor organice.

“Peste zece ani, o stație de epurare obișnuită va arăta foarte diferit,” a mai spus Noguera. “Este posibil ca resursele reciclate să nu includă doar apă curată și energie, ci și o serie de produse chimice, cum ar fi îngrășăminte și baze de plastic și fibre. Ca parte din acest proces de evoluție, cred că în curând reactoarele de tip anammox vor deveni convenționale.”

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *