Wiederverwendung von kommunalem Abwasser! Forscher entwickeln neue algenbasierte Bioremediationsmethoden

Unser wachsender Bedarf an Süßwasser hat zu einer rapiden Reduzierung seiner Quellen geführt. Wissenschaftler haben versucht, Strategien zu finden, um Abwasser für die Wiederverwendung zu reinigen, um den zukünftigen Bedarf zu decken. Die derzeit gebräuchlichsten Abwasserbehandlungstechnologien beinhalten den Einsatz von Chemikalien oderUV-Strahlungum Mikroorganismen abzutöten oder Schadstoffe zu entfernen. Diese traditionellen Technologien haben jedoch mehrere Nachteile, wie zum Beispiel die toxische Wirkung von Chemikalien auf unsere Gesundheit oder der hohe Energiebedarf des Betriebs von Kläranlagen. Um nachhaltige Abwasserreinigungssysteme zu schaffen, hat sich der Fokus auf umweltfreundliche und kostengünstige Technologien verlagert.

Eine solche Technologie, die erforscht wird, beinhaltet die Verwendung von aquatischen Mikroorganismen wie Algen, von denen bekannt ist, dass sie komplexe Moleküle abbauen. Kürzlich hat eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Indien (Algenforschungs- und Bioenergielabor der Northern University; School of Applied Science and Biotechnology der Sholini University; und Biotechnology Department of Korean Dolphin (PG) Institute of Biomedical and Natural Sciences) (Department of Environmental Engineering, Seoul University) und Russland (Gemeinsames Institut für Hochtemperatur der Russischen Akademie der Wissenschaften und Abteilung für Umweltüberwachung und -vorhersage der RUDN-Universität) unter der Leitung von Dr. Pankaj Kumar Chauhan von der Shoolini-Universität in Indien entwickelten eine Abwasserbehandlungstechnologie auf Basis der Algenbioremediation. Ihre Forschung wurde in der allgemeinen Umweltwissenschaft veröffentlicht.

Algen verwenden Stickstoff, Kohlenstoff, Phosphor oder Schwermetalle im Wasser als Nährstoffe, um den Wasserkörper schnell mit einem grünen Film zu bedecken oder eine rote Flut zu verursachen. Eine große Anzahl von Algen im Wasser konkurrieren mit anderen Mikroorganismen um Nährstoffe und Sonnenlicht, um die Anzahl der Bakterien im Wasser zu reduzieren. Dies sind einige Eigenschaften, die Algen zu Abwasserreinigungsmitteln machen. Darüber hinaus sind sie umweltfreundlich und autark als Abwasserbehandlungsmittel Wartungs- und wirtschaftliche Eigenschaften.

Dr. chauhan erläuterte die technischen Grundlagen der Entwicklung seines Teams &:"Wir haben uns für einen neuen Mikroalgenstamm Pseudochlorella pringsheimii entschieden, weil er einer hohen Schadstoffbelastung standhält und über einen weiten Temperaturbereich wächst. Darüber hinaus ist bekannt, dass Pseudochlorella unter Druck eine große Menge an Lipiden in ihren Zellen anreichert, was die Möglichkeit eröffnet, diese Algenbiomasse für die Biokraftstoffsynthese zu verwenden.

In ihrem Experiment sammelten die Forscher Pseudochlorella pringsheimii-Mikroalgenstämme aus natürlichen Teichen und kultivierten sie in künstlichen Tanks mit rohem städtischen Abwasser, das verschiedene Schwermetallschadstoffe und antibiotikaresistente Bakterien enthielt. Nach 14-tägiger Kultur maßen sie in diesen Tanks drei Parameter: die Wasserqualität, das Wachstum und die biochemische Zusammensetzung von P. pringsheimii. Sie bewerteten auch die Möglichkeit, mit Mikroalgen behandeltes Wasser für die Fischkultur zu verwenden.

Die Ergebnisse dieser Pilotstudie sind sehr ermutigend. Die Kultivierung von P. pringsheimii hat die Wasserqualität durch die Entfernung von Schwermetallen und schädlichen Mikroorganismen deutlich verbessert. Dr. Johan erklärte begeistert, dass wir nach der Behandlung den chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) beobachteten. Die Werte der Wasserverschmutzungsindikatoren wie Alkalinität und Härte gingen um 83,2%, 66,7% bzw. 69,6% zurück. Darüber hinaus hat das Algenwachstum die gesamten Bakterien und Coliformen im Wasser fast eliminiert. Wir sahen auch, dass der Lipidgehalt in der im Abwasser gewachsenen Algenbiomasse im Vergleich zu den im Kontrollmedium gewachsenen Algen signifikant anstieg. Dies bedeutet, dass diese Algen für die Biokraftstoffsynthese recycelt werden können.

Darüber hinaus überlebten zwar keine Saugfische im ursprünglichen Abwasser, aber 84 % des gereinigten Abwassers überlebten nicht nur mehr als 10 Tage, sondern erhöhten auch ihr Körpergewicht um 47 %.

Daher hat diese neue Technologie bemerkenswerte Erfolge in der Forschung zur Umweltabwasserbehandlung erzielt und unterstreicht die Anwendbarkeit von aufbereitetem Wasser für die kostengünstige Fischzucht. Dr. Chauhan hofft, dass ihre auf Mikroalgen basierende Bioremediationstechnologie den Weg für eine grünere und nachhaltigere Zukunft ebnet.