| Inovacije za okolje | | Tanja Pangerl | |
| Kaj storiti, če voda ni čista? Kako jo očistiti? Vemo? Pitna in čista voda je naravni vir, ki ni neizčrpen, a je za življenje nujno potreben. Zaradi vplivov človekovega delovanja so v vodi lahko različne škodljive snovi za človekovo zdravje. Rešitve, ki zagotavljajo čisto pitno vodo, so zato več kot dobrodošle. Eno od rešitev, kako zmanjšati koncentracijo nitratnih ionov, ki so v vodi največkrat zaradi gnojil v kmetijstvu, so razvili v velenjskem podjetju HTZ. Matjaž Ravnjak, mlad raziskovalec iz gospodarstva in eden od udeležencev pri razvoju tehnologije, meni, da je onesnaženost vodilnih virov z nitratnimi ioni velik problem povsod po svetu. | |
V HTZ Velenje, ki je vodilni partner pri projektu Projektnega centra RCE, ste skupaj s partnerji razvili svetovno novost – membranski bioreaktor za čiščenje podtalnice. Za kakšno tehnološko novost gre in kdo so partnerji pri projektu?
Onesnaženost vodnih virov z nitratnimi ioni je velik problem v večini držav po svetu, tudi v Sloveniji. Povišane koncentracije nitratnih ionov so največkrat posledica čezmerne uporabe gnojil v kmetijstvu, saj je spiranje mineralnih ali naravnih gnojil v podtalnico zaradi njihove dobre topnosti v vodi relativno preprost in hiter proces. Ker nitratnih ionov ni lahko odstraniti z običajnimi metodami čiščenja vod, je kar nekaj zalog pitne vode neuporabnih. Po nekaterih ocenah naj bi vsako leto zaradi onesnaženosti z nitratnimi ioni na posebej ogroženih območjih izgubili do 4 % vodnih virov.
Voda, onesnažena z nitratnimi ioni, je resna težava za zdravje živih bitij, neposredno pa ogroža zdravje ljudi. Najbolj znan škodljiv učinek nitratnih oziroma nitritnih ionov na zdravje je pojav methemoglobinemije (angl. blue-baby syndrom), kjer je moten prenos kisika po telesu. Zaradi posebnosti v razvoju so najbolj ogroženi dojenčki do šestih mesecev starosti, povišane vsebnosti nitratnih ionov v pitni vodi pa so tudi dokazano povezane z razvojem rakastih obolenj.
Podjetje HTZ Velenje je v sodelovanju s Kemijskim inštitutom (Laboratorij za okoljske vede in inženirstvo) razvilo hibridni membranski bioreaktor za čiščenje podtalnice. Gre za postrojenje, ki zajema sistem za ionsko izmenjavo, membranski bioreaktor za biološko odstranjevanje nitratnih ionov in sistem za ultrafiltracijo, ki iz vode odstrani morebitno mikrobiološko onesnaženje iz predhodne biološke stopnje čiščenja. Ideja biološkega reaktorja za odstranjevanje nitratnih ionov iz pitne vode sicer v tehnološkem smislu ni nič novega. Vendar nam je uspelo z uporabo posebnih nosilnih materialov, na katerih je pritrjena biomasa, doseči obratovalne parametre, ki so primerni za dejansko uporabo v industrijskem merilu. Pri projektu sodeluje tudi Komunalno podjetje Velenje.
Komu je membranski bioreaktor namenjen? Kakšne so koristi?
Uporaba membranskega bioreaktorja je mogoča na lokacijah, kjer so viri pitne vode čezmerno onesnaženi z nitratnimi ioni. Navadno gre za območja z intenzivnim kmetijstvom, v Sloveniji so to npr. Dravsko in Krško polje, Savinjska dolina ter druge mikrolokacije. Korist uporabe tovrstne tehnologije je predvsem v destruktivni metodi odstranjevanja nitratnih ionov, kar pomeni, da pri uporabljenem biološkem procesu škodljive nitratne ione dejansko pretvorimo v neškodljiv plinasti dušik in ga ne koncentriramo v drug odpadek, kot je to običajno pri nekaterih drugih tehnoloških rešitvah, npr. reverzni osmozi, ionski izmenjavi ali elektrodializi.
Koncesionarji, odgovorni za gospodarjenje z vodnimi viri, lahko izvire s povišanimi koncentracijami nitratnih ionov (nad 50 mg/l NO3–) zaprejo ali pa vodo iz teh virov mešajo z drugimi neoporečnimi viri, kar ni dolgoročna rešitev. V podtalnih virih v Sloveniji se sicer v zadnjih letih znižujejo koncentracije nitratnih ionov, vendar ni pričakovati, da se bo zato stanje dokončno izboljšalo. Nekateri vodni viri so že danes dejansko neuporabni in razvoj učinkovite in ekonomsko sprejemljive tehnologije za odstranjevanje nitratnih ionov iz pitne vode je ključnega pomena.
Ker je Slovenija bogata z vodnimi viri, potrošniki realnih problemov s pitno vodo, razen ob večjih sušah, ne opazimo. Še manj pa se zavedamo problema prisotnosti nitratnih ionov v pitni vodi. Po drugi strani so problemi s povišanimi koncentracijami nitratnih ionov prisotni povsod po svetu in mnoge države že nekaj let načrtno rešujejo probleme, ki jih sta jih v preteklosti povzročila kmetijstvo in industrija.
Kaj zajema projekt? Kakšna je njegova finančna vrednost in kako se financira?
Projekt izdelave membranskega bioreaktorja vključuje izdelavo polindustrijske pilotne naprave, njeno dejansko demonstracijsko obratovanje na izbrani mikrolokaciji ter prijavo patenta oziroma blagovne znamke. Projekt, ki ga kot glavni partner projekta vodi podjetje HTZ prek Razvojnega centra Energija (RCE, d. o. o.), je delno financiran iz Evropskega sklada za regionalni razvoj.
Kakšne so prednosti novega membranskega reaktorja za čiščenje podtalnice v primerjavi s podobnimi izdelki na trgu?
Že nekaj desetletij staro tehnologijo membranskih bioreaktorjev (sicer za čiščenje odpadnih komunalnih in industrijskih vod) smo uporabili za proces čiščenja podtalnice. Membranski bioreaktor, ki je bil razvit v sodelovanju s Kemijskim inštitutom, smo zaradi ekonomskih in tehnoloških razlogov uporabili kot sekundarno stopnjo čiščenja pri procesu odstranjevanja nitratnih ionov iz ionske izmenjave. V industrijskem merilu se namreč za odstranjevanje nitratnih ionov največ uporabljajo sistemi za ionsko izmenjavo. Nitratne ione sicer odstranimo iz vode, vendar nastane koncentriran odpadek, ki ga je treba dodatno čistiti. Ta nevarni odpadek je spet strošek, saj ga je treba odvajati na komunalno čistilno napravo. Z našo tehnologijo bomo lahko sisteme za ionsko izmenjavo nadgradili in zagotovili celovito rešitev za dejansko pretvorbo nitratnih ionov v neškodljiv plinasti dušik.
Kakšen je načrt trženja in prodaje izdelka? Ste preverili zanimanje zanj?
Čeprav je do industrijske naprave še daleč, izdelava polindustrijske pilotne naprave že poteka. Zanimanje za razvito tehnologijo je že izkazalo podjetje iz Belgije, ki se ukvarja z izdelavo postrojenj za ionsko izmenjavo oziroma odstranjevanje nitratnih ionov iz pitne vode. Podjetje se ponaša z dobrimi referencami po vsem svetu, število njihovih postrojenj pa stalno narašča. Glede na znane negativne vplive zaradi uživanja nitratnih ionov je pričakovati, da se bodo mejne vrednosti nitratnih in nitritnih ionov v pitni vodi še zaostrile (na 25 mg/l NO3–), kar bo še podkrepilo investicije v tovrstno tehnologijo. V tem trenutku potekajo dogovori z različnimi centri znanja, morebitnimi uporabniki in potencialnimi kupci tehnologije.
