Projekt "Development of novel hybrid process based on graphene modified smart textile filters and polymer membranes for advanced wastewater treatment" (akronim: HyprSTEP)

  Projekt HyprSTEP koncentruje się na opracowaniu innowacyjnych procesów oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków. W porównaniu do obecnie stosowanych technologii oczyszczania ścieków, kluczowym czynnikiem jest silny wzrost skuteczności oraz opłacalność nowych procesów oczyszczania ścieków. Nowy hybrydowy proces opiera się na wstępnym i końcowym oczyszczaniu ścieków z wykorzystaniem inteligentnych filtrów tekstylnych w połączeniu z dostosowanymi do potrzeb bioreaktorami membranowymi (MBR). W szczególności koncepcja ta koncentruje się na głównych i aktualnych problemach zaawansowanego oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków:

1. Brak jest opłacalnych procesów oczyszczania, które usuwają antybiotyki ze ścieków. Nieliczne technologie proponowane w literaturze wciąż są przedmiotem badań. Eksploatacji takich procesów, takich jak połączenie MBR z aktywnym proszkiem węglowym, towarzyszą wysokie koszty. Ponadto pozostają problemy technologiczne, takie jak biofouling. W rezultacie prowadzi to do wysokich kosztów operacyjnych, utrzymania
i czyszczenia MBR oraz ograniczenia wykorzystania MBR.

2. W retentacie (tj. oddzielonym osadzie ściekowym) MBR pozostają niebezpieczne mikroorganizmy, np. bakterie odporne na antybiotyki.
W związku z tym często niezbędny jest etap dezynfekcji po obróbce z retentatu, taki jak utlenianie ozonem. Ten etap zwiększa również koszty skutecznego oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków.

  Z analizy literaturowej wiadomo, że nieefektywne procesy oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków są odpowiedzialne za wprowadzenie antybiotykoopornych bakterii i antybiotyków do cyklu hydrologicznego (rolnictwo, przemysł spożywczy, gospodarstwa domowe itp.). Powoduje to wysokie ryzyko zakażenia mikroorganizmami opornymi na antybiotyki, co często prowadzi do zgonów. Niektórzy eksperci wiążą ten stan z zakażeniami szpitalnymi. Przykładowo w Niemczech takie infekcje są odpowiedzialne za 500 000-600 000 przypadków leczenia i 10.000-15.000 zgonów rocznie. W związku z tym obecność w cyklach hydrologicznych antybiotyków i opornych na antybiotyki mikroorganizmów powoduje wysokie koszty dla gospodarek krajowych i mają ogólny negatywny wpływ społeczny. Czołowi eksperci na całym świecie ustalają bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków, aby uniknąć przenoszenia antybiotyków i bakterii odpornych na antybiotyki. Ponadto eksperci podkreślają również wysokie zapotrzebowanie na nowatorskie, opłacalne rozwiązania w zakresie zaawansowanego oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków.

  Aby skutecznie zająć się tymi ważnymi globalnymi kwestiami, projekt HyprSTEP dąży do wdrożenia nowego hybrydowego procesu oczyszczania ścieków. Ważnymi etapami innowacji są adsorpcyjne i biobójcze powłoki grafenowe, które nakłada się na filtry tekstylne i powierzchnie membran polimerowych. Chociaż właściwości grafenu nadal nie są w pełni zrozumiałe, zastosowanie grafenu może prowadzić do zastosowania inteligentnych włókienniczych materiałów filtracyjnych o oczekiwanych właściwościach samoczyszczących. Ponadto, optymalizacja membrany polimerowej
i dostosowana do potrzeb inżynieria wytwarzania MBR są niezbędne do przezwyciężenia wyżej wymienionych wyzwań technologii oczyszczania ścieków.

Projekt realizowany jest w Konsorcjum:

 1. Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej - Lider konsorcjum polskiego

2. Polymemtech Sp. z o.o.

3. Hohenstein Institut für Textilinnovation gGbmH  - Lider konsorcjum niemieckiego

4. Atec Automatisierungstechnik GmbH

5. Norafin Industries GmbH

Wartość projektu: 2 442 902 PLN + 921 300 EUR
Wartość dofinansowania: 2 201 138,94 PLN + 551 252 EUR