IV. RÉSZ NITRÁT MENTESÍTÉS, BIOGÁZ TERMELÉS

NITRÁT MENTESÍTÉS A nitrátszennyezett vizek fokozatosan terjednek a világban, különösen az iparosodott országokban. Évek óta foglalkoznak e probléma megoldásával több-kevesebb sikerrel. A nitrátionok eltávolítására ioncserélő gyantát használnak, mely a kezelt vízből hatékonyan megköti a nitrát ionokat, de a gyantát folyamatosan regenerálni kell az újrafelhasználás érdekében ( s ennek végén a nitrát koncentrált formában továbbra is jelen van). A ma elterjedt nitrátmentesítő rendszerek hátránya, hogy a baktériumokat csak mechanikai szűrővel veszik körül, és a működésükhöz szükséges szerves anyag kikerülhet a tisztított vízbe (és ez potenciális fertőzés veszélyt jelenthet). Laboratóriumunkban kifejlesztettünk egy olyan nitrátmentesítő eljárást, mely a jelenlegiekhez képest két új tulajdonsággal rendelkezik: 1. A fajok közötti hidrogén transzfer segítségével a denitrifikáló mikroorganizmusok nitrát redukciójához szükséges H2-t egy hidrogén termelő mikroorganizmus biztosítja. A H2 termelő egyedek energia forrásukat szerves anyagból (pl.: ipari szennyvizek, cukrok, cellulóz) szerzik. 2. Új immobilizálási technikánk segítségével a mikroorganizmusok a térben olyan közel esnek egymáshoz, hogy a termelt hidrogén hatékonyan adódik át a denitrifikáló baktériumoknak.

CO2 + N2 NO3- Pseudomonas denitrificans Acetivibrio cellulolyticus cellulose fiber immobilizing matrice

Az eljárás előnyei - steril körülmények - térbeli közelség a fajok között könnyebb hidrogén transzfer - energiaforrás szervesanyag nitrátmentesítés kapcsolható szennyvíztisztítással - hatékony

NaCl NO3- + H2O N2 H2 C6H12O6 (C6H12O6)n H2O NaNO3

Biogáz = hulladékkezelési technológiákban keletkező metán BIOGÁZ TERMELÉS Biogáz = hulladékkezelési technológiákban keletkező metán Hulladék szervesanyagok pl. cellulóz, egyéb szénhidrátok, fehérjék, zsírok lehet ipari-, városi hulladék, híg trágya A metán kiváló fűtőanyag

biomassza metán Polimer bontó baktériumok acetogének metanogének Szerves savak H2 intermedierek biomassza metán

Makromolekulák anaerob emésztése szénhidrátok lipidek Zsírbontó baktériumok Lactobacillus Propionibacteria vajsavbaktériumok glicerin zsírsavak gázok alkoholok savak szén-dioxid metán szén-dioxid hidrogén etanol butanol propanol formát ecetsav propionát laktát piruvát Aminosavak zsírsavak Ammonia, szén-dioxid di- és tripeptidek metanogének denitrifikáló baktériumok Fehérje bontó baktériumok fehérjék szén-dioxid metán

Miért jó, ha tudunk biogázt előállítani? Értékes energiahordozó (1m3 biogáz = 23 MJ) fűtésre, elektromos áram termelésre megfelelő A fermentációból visszamaradt anyag felhasználható szervesanyag utánpótlásra, jobb, mint az istállótrágya - értékes nitrogén tartalom - nem savas - C/N arány megfelelő - foszfor, kálium tartalom jó, és felvehető forma - gyommagvak csírázóképessége csökken - szaghatás csökken Hulladékelhelyezési problémák csökkennek