Rzęsa jest znana ze swojej niezwykłej zdolności do szybkiego i skutecznego usuwania z wody składników odżywczych, takich jak azot i fosfor. Może nawet absorbować niektóre metale i zanieczyszczenia organiczne. Ale gdy ścieki są bogate w cukry, oleje lub tłuszcze, jak wiele strumieni odpadów z przemysłu rolno-paszowego, rzęsa wodna ma trudności z samodzielnym rozwojem.
Weźmy na przykład ścieki z przetwórstwa mleczarskiego. Ten produkt uboczny z produkcji sera, jogurtu lub mleka w proszku zawiera wysoki poziom laktozy, cukru, którego rzęsa wodna nie jest w stanie łatwo rozłożyć. Czy to ogranicza potencjał rzęsy wodnej w oczyszczaniu i waloryzacji ścieków?
Absolutnie nie.
Inteligentniejsze, dwuetapowe podejście
Przy University College Cork, naukowcy z NewTrients opracowali sprytny dwustopniowy system, który łączy w sobie moc mikrobów i roślin.
Krok pierwszy: Bakterie kwasotwórcze są wykorzystywane do przekształcania laktozy w cenne produkty, takie jak lotne kwasy tłuszczowe (VFA) i polihydroksyalkaniany (PHA). PHA są kluczowym budulcem dla biotworzyw, oferując zrównoważoną alternatywę dla tworzyw sztucznych opartych na paliwach kopalnych.
Krok drugi: Po usunięciu laktozy, bogate w składniki odżywcze ścieki są idealne do uprawy rzęsy wodnej. Rzęsa może następnie wchłonąć pozostały azot i fosfor, wytwarzając bogatą w białko biomasę, idealną do wykorzystania w paszach dla zwierząt.
To kaskadowe podejście przekształca niegdyś problematyczny strumień odpadów w podwójną szansę: bioplastiki i paszę dla zwierząt bezpośrednio z przemysłu wiejskiego.
Od nabiału do owoców morza: Co dalej?
W ramach projektu IMPRESS zespół UCC zwraca teraz uwagę na ścieki z przetwórstwa owoców morza, które są szczególnie bogate w wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA), związki o wysokiej wartości, często stosowane w suplementach zdrowotnych.
Nowy cel? Zaprojektować system kaskadowy, który
- Najpierw wychwytuje i odzyskuje PUFA do celów żywieniowych
- Następnie wykorzystuje rzęsę do oczyszczania wody bogatej w azot i fosfor, która pozostaje.
To zintegrowane podejście otwiera ekscytujące nowe ścieżki dla odzyskiwania zasobów, zrównoważonej akwakultury i innowacji w zakresie biogospodarki o obiegu zamkniętym.
Referencje
O'Mahoney, R., Coughlan, N.E., Walsh, É. i Jansen, M.A.K, 2022. Uprawa Lemna minor na pochodzących z przemysłu, beztlenowo przefermentowanych ściekach z przetwórstwa mleczarskiego. Rośliny, 11(22), p.3027.
Walsh, É., Margassery, L.M., Rodriguez-Sanchez, A., Wall, D., Bolger, P., Jansen, M.A.K. i O'Leary, N., 2024. Integracja bioreaktorów mikrobiologicznych i uprawy Lemna minor w celu zrównoważonego oczyszczania ścieków z przetwórstwa mleczarskiego. Journal of Water Process Engineering, 67, p.106290.
Artykuł został napisany przez University College Cork i pod redakcją reframe.food.
Wszystkie zdjęcia w tym artykule pochodzą z University College Cork i Freepik.