Kovo 22-ąją minima Pasaulinė vandens diena kasmet primena apie vieną svarbiausių žmonijos išteklių – gėlą vandenį. Tačiau šiandien vis dažniau kalbama ne tik apie vandens trūkumą, bet ir jo kokybę. Viena iš mažiau matomų, tačiau itin pavojingų grėsmių – sąvartynų filtratas.
Pasaulio bankas skaičiuoja, kad kasmet pasaulyje susidaro apie 2,1 mlrd. tonų komunalinių kietųjų atliekų, o iki 2050 m. šis kiekis gali viršyti 3 mlrd. tonų. Lietuvoje kasmet susidaro apie 1,3 mln. tonų komunalinių atliekų. Toks mastas daro tiesioginį poveikį žmonių sveikatai bei aplinkai: dirvožemiui, orui ir ypač vandeniui.
Sąvartynų filtratas – grėsmė gėlam vandeniui ir žmonių sveikatai
Filtratas – tai nuotekos, susidarančios vandeniui skverbiantis per sąvartynuose esančias atliekas. Jose kaupiasi įvairūs pavojingi organiniai ir neorganiniai teršalai, kurie gali patekti į gruntinius vandenis ir kelti pavojų ne tik gamtai, bet ir žmonių sveikatai.
Pasak VILNIUS TECH Civilinės inžinerijos mokslo centro irChemijos ir bioinžinerijos katedros mokslininkės dr. Saloua Biyados, ši problema ilgą laiką buvo nepakankamai vertinama, ir tik pastaraisiais metais vis labiau suvokiama, kad nevalytas filtratas gali turėti ilgalaikių pasekmių vandens ir sausumos ekosistemoms.
„Filtratas yra viena sudėtingiausių ir pavojingiausių sąvartynų problemų. Jo taršos sudėtis nuolat kinta, todėl tradiciniai valymo metodai dažnai tampa neefektyvūs. Vanduo turi palaikyti gyvybę, o ne kelti jai grėsmę, todėl filtrato valymas šiandien turi tapti vienu svarbiausių aplinkosaugos prioritetų“, – pabrėžia mokslininkė.
Kodėl įprasti sprendimai neveikia?
Iki šiol taikomi filtrato valymo metodai susiduria su rimtais iššūkiais. Cheminiai metodai nėra pakankamai efektyvūs ir gali sukelti papildomą taršą, o pažangūs technologiniai sprendimai, tokie kaip atvirkštinė osmozė, dažnai reikalauja daug energijos ir yra brangūs.
„Didžiausia problema ta, kad dauguma Lietuvoje taikomų valymo metodų turi daugiau trūkumų nei privalumų, kadangi yra orientuoti tik į vieną parametrą. Dėl šios priežasties tokie metodai yra santykinai nepatikimi – pats filtratas yra nepastovus ir kompleksinis, todėl reikia visapusiškų sprendimų“, – sako dr. S. Biyada.
VILNIUS TECH mokslininkai kuria prototipą
Sąvartyno filtratas pasižymi ypač didelėmis cheminio deguonies suvartojimo (ChDS), azoto ir chloridų koncentracijomis. Šiuo metu Lietuvos sąvartynuose taikomi filtrato valymo metodai turi trūkumų. Šie metodai skirti konkrečiam teršalo rodikliui šalinti, todėl yra neefektyvūs – ypač atsižvelgiant į nestabilią filtrato sudėtį. Dėl šios priežasties Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) mokslininkai pradėjo ieškoti sprendimo, kuris vienu metu leistų paveikti kelis taršos rodiklius.
„Ieškodami efektyvesnių sprendimų, universiteto mokslininkai susivienijo bei naudodamiesi naujai įkurto Išmanių ir klimatui neutralių gamybos procesų, medžiagų ir technologijų kompetencijų centro infrastruktūra įsipareigojo konsoliduotai spręsti filtrato iššūkius Lietuvos sąvartynuose“, – sako kompetencijų centro direktorius Simonas Barsteiga.
Šiuo metu VILNIUS TECH Chemijos ir bioinžinerijos mokslininkai kartu su startuoliu „Clean4Planet“ kuria inovatyvų, biologiniais procesais paremtą filtrato valymo metodą.
„Mikroorganizmai pasižymi išskirtiniu gebėjimu skaidyti net sudėtingiausias organines medžiagas. Jie prisitaiko prie kintančių sąlygų, todėl yra itin perspektyvus, ekologiškas ir ekonomiškai efektyvus sprendimas filtrato valymui“, – aiškina mokslininkė dr. S. Biyada.
Mikrobų konsorciumo naudojimas biologinėse valymo sistemose leidžia vienu metu, vienoje sistemoje be cheminių priedų paveikti kelis taršos parametrus. „Mikroorganizmų pasaulis itin perspektyvi tyrimų sritis, kurioje pasiekus reikšmingų rezultatų būtų galima išspręsti ne tik filtrato problemą, bet ir daugybę kitų su vandens bei aplinkos tarša susijusių iššūkių“, – priduria mokslininkė.
Sąvartyno filtrato valymui reikalingi kombinuoti valymo metodai
Kuriant kombinuotą valymo prototipą, pasitelkiamas ne tik mikroorganizmų gebėjimas skaidyti sunkiai yrančias medžiagas. Projekte taip pat naudojami biofiltrai, kurie pagaminti iš perdirbtų mineralinių medžiagų ir veikia kaip adsorbentai (dėl sudėtyje esančio silicio aliuminio) ir absorbentai (dėl apdorojimo metu susidarančios bioplėvelės).
Šie adsorbentai kuriami kartu su VILNIUS TECH Statybinių medžiagų institutu ir Aplinkos inžinerijos fakultetu. Trijų mokslininkių – dr. Inos Pundienės, dr. Jolantos Prackevičienės ir prof. dr. Aušros Mažeikienės – sukurta adsorbentas padės užtikrinti, kad išvalytas filtratas atitiktų Lietuvos nuotekų išleidimo reglamentus.
Šiuo metu kombinuota technologija testuojama laboratorijose, tačiau artimiausiu metu ją jau bus galima išbandyti realiomis sąlygomis Lietuvos sąvartynuose. Naujasis prototipas tvariai spręs su filtrato tarša susijusius iššūkius, ypač azoto ir chloridų šalinimą, o išvalytą filtratą bus galima panaudoti įvairiems kitiems tikslams.
„Tai realus žiedinės ekonomikos modelis, atitinkantis Europos Sąjungos ir Lietuvos ilgalaikę 2050 m. viziją bei požiūrį skatinti visuotinę žiedinę ir gerovės ekonomiką, kurioje niekas neišmetama, o visi šalutiniai produktai tarnauja kaip žaliava naujai gamybai. Tai neabejotinai padės atkurti mūsų aplinką ir apsaugoti gamtą ir žmones nuo taršos“, – teigia dr. S. Biyada.
Pasaulinę vandens dieną VILNIUS TECH mokslininkai pabrėžia, kad vien informuotumo nepakanka.
„Jeigu norime išsaugoti gėlo vandens išteklius, turime pereiti nuo kalbų prie veiksmų – kurti technologijas ir diegti tvarius sprendimus, o tai pavyks pasiekti tik dirbant kartu“, – sako dr. S. Biyada.
