IDUB PW: Ocena wpływu wstępnej obróbki substratów metodą dezintegracji hydrodynamicznej na strukturę zbiorowisk mikroorganizmów biorących udział w procesie fermentacji metanowej w oczyszczalniach ścieków i biogazowniach rolniczych

Kierownik projektu: dr hab. inż. Adam Muszyński, prof. uczelni

Instytucje realizujące projekt: Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska.
Współpraca z Wydziałem Chemicznym PW oraz Center for Microbial Communities (Aalborg University, Dania).

Źródło finansowania: Program Inicjatywa Doskonałości –Uczelnia Badawcza (IDUB)

Streszczenie:
W ramach projektu zdefiniowano cztery cele cząstkowe, pierwszym z nich jest określenie wpływu wstępnej obróbki substratów metodą dezintegracji hydrodynamicznej na strukturę zbiorowisk mikroorganizmów biorących udział w procesie fermentacji metanowej w biogazowniach komunalnych. Drugim celem cząstkowym jest określenie wpływu wstępnej obróbki substratów na strukturę zbiorowisk mikroorganizmów biorących udział w procesie fermentacji metanowej w biogazowniach rolniczych. Realizacji wymienionych powyżej zadań będzie możliwa dzięki przeprowadzeniu szczegółowych badań mikrobiologicznych metodami biologii molekularnej, których zakres będzie obejmował analizę zbiorowisk mikroorganizmów w próbkach, z wykorzystaniem sekwencjonowania DNA, jak również z wykorzystaniem techniki fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ. Badania będą prowadzone we współpracy z Center for Microbial Communities (Aalborg University). Kolejnym (trzecim) celem cząstkowym będzie ocena wpływu parametrów procesowych hydrodynamicznej dezintegracji na reflokulację osadów ściekowych, czyli ponowne łączenie się zdezintegrowanych kłaczków osadu czynnego w większe skupiska, co może prowadzić do zmniejszenia dostępności substratów dla mikroorganizmów odpowiedzialnych za przemiany związków podczas beztlenowej przeróbki osadów, a w konsekwencji może mieć negatywny wpływ na proces fermentacji metanowej. Ocena ta zostanie dokonana na podstawie szczegółowych obserwacji mikroskopowych i analizie obrazu. Jako ostatni cel cząstkowy zdefiniowano wykonanie modelowania matematycznego przebiegu produkcji metanu, dzięki któremu zostanie dokonana weryfikacja wyników uzyskanych podczas procesu fermentacji metanowej w skali laboratoryjnej. Poszukiwanie rozwiązań pozwalających na intensyfikację procesu fermentacji metanowej jest ważnym kierunkiem badawczym nie tylko ze względu na fakt, że z biogazu można otrzymywać energię elektryczną i ciepło, przyczyniając się do zmniejszenia bieżących kosztów związanych z eksploatacją oczyszczalni ścieków czy biogazowni rolniczych, ale również stanowi istotny krok w kierunku rozwoju energetyki z odnawialnych źródeł energii.

Planowane efekty realizacji projektu:
⇒ Przygotowanie do czasopism naukowych (min. 140 pkt z listy MNiSW, z pierwszego lub drugiego kwartyla wg CiteScore bazy Scopus), w tym co najmniej jednego przy współpracy ze współautorami z zagranicy.
⇒ Nawiązanie bliskiej współpracy z Center for Microbial Communities (Aalborg University), jednostką wiodąca w światowych badaniach nad rolą mikroorganizmów w układach do oczyszczania ścieków i beztlenowej przeróbki osadów.
⇒ Pozyskanie zewnętrznego finansowania kolejnych badań z programów NCN lub NCBiR.