RDLS

Projekt MethaPrep

Projekt „MethaPrep” pt. „Opracowanie biotechnologii przyspieszonej utylizacji surowych osadów ściekowych oraz konstrukcja mobilnej komory fermentacyjnej” był realizowany w ramach programu Gekon – Generator Koncepcji Ekologicznych finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR) oraz Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW).

Okres realizacji projektu: Od 01.10.2015 do 30.09.2017 (24 miesiące)

Kwota dofinansowania: 2 245 612 PLN

Kwota całkowita projektu: 2 713 140 PLN

Skład konsorcjum: RDLS Sp. z o.o. (Lider), Uniwersytet Warszawski, Ecokube Sp. z o.o.

Głównym założeniem projektu było opracowanie szczegółów techniczno-technologicznych procesu przyspieszonej utylizacji osadów ściekowych pochodzących z oczyszczalni ścieków z wykorzystaniem biopreparatów oraz biosuplementów zwiększających tempo i wydajność procesu fermentacji metanowej osadów ściekowych oraz konstrukcja prototypu mobilnej komory fermentacyjnej. Planowane prace badawcze miały zarówno charakter badań przemysłowych jak i rozwojowych. Dzięki wdrożeniu opracowywanej technologii możliwe jest: (i) zwiększenie przychodów z dodatkowej produkcji elektrycznej, (ii) zwiększenie przychodów na skutek wartości dodanej z certyfikatów związanych z obniżeniem emisji zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego, oraz (iii) zmniejszenie opłat wynikających ze składowania mniejszej ilości osadów ściekowych. Rozwiązanie problemów utylizacji nadmiernych osadów ściekowych według opracowanej technologii umożliwi zwiększenie efektywności ekonomicznej oczyszczalni ścieków posiadających komory fermentacyjne.

W ramach prac przemysłowych opracowana zostanie kompletna ścieżka technologiczna prowadząca od (i) badań „przesiewowych” (rozpoznanie kaloryczności i stopnia biodegradowalności osadów ściekowych oraz dobór odpowiedniego preparatu), poprzez (ii) dobór najbardziej optymalnych parametrów procesu w skali laboratoryjnej oraz weryfikację doświadczalną w skali ćwierć-technicznej na terenie oczyszczalni ścieków, do (iii) przygotowania instrukcji technologicznych niezbędnych do rozpoczęcia produkcji preparatów w skali przemysłowej.

Rozwiązanie problemów utylizacji nadmiernych osadów ściekowych według technologii opracowywanej w ramach projektu bezpośrednio przyczyni się do przyczyni się do znacznego zwiększenia efektywności ekonomicznej oczyszczalni ścieków posiadających komory fermentacyjne. Dzięki wdrożeniu opracowywanej technologii możliwe będzie: (i) zwiększenie przychodów z dodatkowej produkcji elektrycznej, (ii) zwiększenia przychodów na skutek wartości dodanej z certyfikatów związanych z obniżeniem emisji zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego, oraz (iii) zmniejszenia opłat wynikających ze składowania mniejszej ilości osadów ściekowych

Efekty realizacji projektu:

Opracowane rozwiązania/technologie:

  1. Technologia wzmacniania produkcji metanu z osadów ściekowych. Symulacje produkcji biogazu z osadów ściekowych z wykorzystaniem różnych biopreparatów prowadzone w reaktorach okresowych i ciągłych wykazały, że najbardziej wydajną strategią zwiększającą ilość i jakość produkowanego biogazu oraz zwiększenie stopnia redukcji suchej masy osadów ściekowych było zwiększanie stopnia upłynnienia osadów przez bakterie hydrolizujące białka i tłuszcze. W związku z powyższym opracowano technologię dostarczania biopreparatów (zawierających mieszaninę bakterii rozkładających białka i tłuszcze) do komór fermentacyjnych utylizujących osady ściekowe. Ustalono gęstość preparatu, jego dawki i częstość dozowania w zależności od charakteru utylizowanych osadów ściekowych oraz wielkości komór fermentacyjnych.
    Wdrożenie technologii było realizowane stopniowo poprzez powiększanie skali eksperymentów: (i) w reaktorach laboratoryjnych o objętości 40 dm3 i 200 dm3 (ii) w instalacji pilotażowej – mobilnej komorze fermentacyjnej (MKF) o objętości 1 m3. Ostatnim etapem była weryfikacja w pełnej skali przemysłowej w komorach fermentacyjnych.
  2. Technologia produkcji biopreparatów przeznaczonych do hydrolizy tłuszczy i białek. Opłacalność technologii wzmacniania produkcji biogazu z osadów ściekowych z wykorzystaniem biopreparatów zawierających bakterie hydrolizujące tłuszcze i białka jest uzależniona od kosztów produkcji wspomnianych preparatów. Z tego powodu opracowano technologię wspierającą, której głównym celem jest nisko-kosztowa produkcja biopreparatów bakterii hydrolizujących. W ramach wspomnianej technologii opracowano: (i) sposób namnażania bakterii na wysokobiałkowych materiałach odpadowych, (ii) immobilizację bakterii na nośnikach nieorganicznych zwiększających gęstość komórek bakterii w preparacie oraz zmniejszających toksyczność w komorach fermentacyjnych (m.in. neutralizującymi fenole), oraz (iii) sposób długoterminowego przechowywania opracowanych biopreparatów

Publikacje oraz zgłoszenia patentowe

  1. Poszytek K., Karczewska-Golec J., Ciok A., Decewicz P., Dziurzynski M., Gorecki A., Jakusz G., Krucon T., Lomza P., Romaniuk K., Styczynski M, Yang Z., Drewniak L., Dziewit L. 2018. Genome-guided characterization of Ochrobactrum sp. POC9 enhancing sewage sludge utilization – Biotechnological potential and biosafety consideration. International Journal of Environmental Research and Public Health 15:1501.
  2. Wojcieszak M., Drewniak L. 2017. Sposób wzmacniania metalizacji, sposób otrzymywania kompozycji do wzmacniania metanizacji, kompozycja do wzmacniania metalizacji oraz zastosowanie haloizytu do wzmacniania metanizacji. Krajowe zgłoszenie nr P.421557

Wystąpienia konferencyjne

  1. Ciezkowska M., Poszytek K., Stempkowska O., Sklodowska A., Dziewit L., Drewniak L. Enhanced biomethanization of sewage sludge by bioaugmentation of natural microbial consortia. Biogas Science 2016, Szeged, Węgry, 21-24.08.2016
  2. Ciezkowska M., Poszytek K., Sklodowska A., Drewniak L. Simulation of biogas production from sewage sludge by supplements addition. 3rd International Congress on Water, Waste and Energy Management, Rzym, Włochy, 18-20.07.16
  3. Poszytek K., Ciezkowska M., Stempkowska O., Sklodowska A., Dziewit L., Drewniak L. The enhancement of anaerobic biodegradation of sewage sludge by artifical microbiological consortium. 3rd International Congress on Water, Waste and Energy Management, Rzym, Włochy, 18-20.07.16
  4. Stempkowska O., Poszytek K., Ciezkowska M., Dziewit L., Drewniak L. Improvment of the efficiency of sewage sludge anaerobic digestion by bioaugmentation with microbial consortia in concentrated forms – 3rd International Congress on Water, Waste and Energy Management, Rzym, Włochy, 18-20.07.16
  5. Wojcieszak M., Drewniak L. Enhancement of biogas production by addition of hydrolytic bacteria immobilized on halloysite. IUMS Congresses 2017, Singapur, 17-21.07.2017
  6. Wojcieszak M., Dziewit L., Drewniak L. Biostimulation and bioaugmentation of microbial community involved in the biogas production of sewage sludge. European Biotechnology Congress 2017, Dubrownik, Chorwacja, 25-27.05.2017

Targi