Leden van de Universiteit van Turku, met deelname van hun collega's aan de Faculteit Biologie van de Lomonosov Moscow State University, hebben bewezen dat onder Noordse omstandigheden, afvalwater kan worden gezuiverd met behulp van microalgen, terwijl algenbiomassa geschikt is voor verwerking tot biobrandstof. De wetenschappers hebben hun geoptimaliseerde techniek voor het verwijderen van organische verbindingen gepresenteerd, stikstof en fosfor uit afvalwater in het tijdschrift Algenonderzoek .

Mensen gebruiken algenvijvers al sinds de oudheid voor de behandeling van afvalwater. Het was vooral populair in landen met veel zonlicht maar zonder stationaire behandelingsfaciliteiten. In India, algenvijvers worden gebruikt voor de behandeling van gemeenschappelijk afvalwater, maar niemand weet precies wanneer ze zijn ontstaan. Willem Oswald, de pionier van de biologische behandeling van afvalwater van algen, meer dan 50 jaar geleden een solide wetenschappelijke basis voor deze techniek ontwikkeld. Over de afgelopen tien jaar, groene afvalwaterzuiveringstechnologieën hebben veel aandacht getrokken, resulterend in tientallen academische papers die jaarlijks worden gepubliceerd.

Wetenschappers onderscheiden twee soorten kweeksystemen voor microalgen:open (vijvers, lagunes) en gesloten (fotobioreactoren). Vanwege de technische complexiteit en hoge kosten, fotobioreactoren kwamen niet in aanmerking voor de behandeling van afvalwater. De Russische biologen, samen met hun collega's van de Universiteit van Turku (Finland), verrichtte baanbrekend onderzoek naar optimalisatie van een op fotobioreactor gebaseerde methode onder Scandinavische omstandigheden.

Fotobioreactoren zijn gesloten vaten met celsuspensie van microalgen, waar de vereiste voorwaarden worden gehandhaafd. Dergelijke parameters zoals uniforme verlichting, constante temperatuur en concentratie van kooldioxide, zuurstof en voedingschemicaliën zorgen voor de nodige omgeving. Constant roeren is ook vereist - de suspensie moet worden geroerd met een snelheid die celsedimentatie voorkomt. Fotobioreactoren verschillen in vorm en constructie, inclusief bord, buisvormige en spiraalvormige vormen.

De efficiëntie van de efficiëntie van de afvalwaterzuivering wordt gecontroleerd door specialisten in de uitstroom van de fotobiotreactor. Er zijn twee efficiëntiekenmerken:de volledigheid van de verwijdering van verontreinigende stoffen en de snelheid ervan.

De wetenschappers gebruikten Chlorella vulgaris UHCC0027, een microalgenstam geïsoleerd in het zuidwesten van Finland, zijn natuurlijke habitat. Fotobioreactoren met dergelijke algen zouden kunnen worden gebruikt zonder extra verwarming, aangezien alle biologische processen effectief in het systeem plaatsvinden bij omgevingstemperatuur. Dit is de belangrijkste uitkomst van het onderzoek.

Bioloog Alexei Solovchenko, een van de onderzoeksdeelnemers, zegt, "Het leidende principe dat wordt toegepast voor het verkrijgen en kiezen van stammen voor biologische behandelingsdoeleinden is heel eenvoudig. De meest veelbelovende organismen worden vaak geïsoleerd van de behandelingsfaciliteiten en de omliggende gebieden. Het was merkwaardig dat een alg uit de Scandinavische collectie waardig is gebleken tijdens het onderzoeksproces . Echter, een inheemse algengemeenschap uit hetzelfde afvalwater kwam uiteindelijk overeen met de algenmonocultuur in de efficiëntie van de behandeling.:

Bovendien, biomassa van microalgen die in afvalwater groeit, is geschikt gebleken voor omzetting in biodiesel met minimale aanpassingen. Op basis van de opgedane kennis, onderzoekers zouden meer geavanceerde biotechnologieën kunnen ontwerpen voor de behandeling van afvalwater en de productie van biobrandstoffen onder Scandinavische omstandigheden.

Solovchenko zegt, "Het bedrijfsleven beschouwt de biobehandeling van algen als veelbelovend. ons project is uitgevoerd op basis van een Fins handelsbedrijf, professioneel omgaan met afvalwaterbehandeling. De leden namen ook deel aan ons werk. Wat belangrijk is, is dat we redelijk eerlijke resultaten hebben bereikt, het gebruik van zuiver gemeentelijk afvalwater uit het Turku-netwerk en geen afvalwater uit modelomgevingen, die in de meeste studies wordt toegepast."