Japánban baktériumokkal semlegesítik a sertéstenyésztés során keletkező káros anyagokat

Japánban népszerű a sertés

Okinawa, Japán szubtrópusi szigete, a becslések szerint több mint 225.000 sertésnek ad otthont, hiszen igen jelentős a sertéstenyésztés ezen a területen. Az iparág nagy hatással van a sziget gazdaságára és kultúrájára, de a szennyvíz kellemetlen mellékterméke, melytől szívesen szabadulnának. Az OIST kutatói most kifejlesztettek egy új módszert a szennyvíz kezelésére, amelyet hatékonyan teszteltek egy helyi sertéstelepen.

Ez az első módszer, ami tényleg megoldja a problémát

A rendszer működését Dr. Anna Prokhorova, a Bioresource Technology nemrégiben megjelent tanulmányának vezető szerzője magyarázta el. 

Az új rendszer két külön kamrából áll. Az első kamra segít megszabadulni a szennyvíz kellemetlen szagától, a szerves anyagoktól és kórokozóktól, míg a másik kamrában a nitrát és a foszfát kerül eltávolításra. Ez az első olyan rendszer, amely egyszerre képes ezeket a problémákat kezelni. Az eddig alkalmazott módszerek főleg a szennyvízben található szerves anyagokat kezelik és az ammóniumot nitráttá alakítják át, azonban a nitrátot nem kezelik tovább. 

A nitrát az emberre is veszélyes

Japánban az állattenyésztési ágazat nitrátkibocsátási határértékét a jelenlegi szint egyötödére kívánják csökkenteni, fenntarthatósági okokból. Most még az okinawai gazdaságok nagyjából 35 százaléka nem felel meg az új határértéknek. Ez jelentős probléma, mert a nitrát szennyezésnek rendkívül káros hatásai lehetnek az emberi szervezetre és a környezetre egyaránt. Ugyanis, ha a nitrát az emberi szervezetbe jut, akkor nitritté alakul, ami súlyosan befolyásolja a vér oxigénszállítási képességét, ezáltal oxigénhiány léphet fel a szövetekben, ami methemoglobinémiához, azaz kéküléses betegséghez vezethet. 

Itt is a baktériumok a barátaink

Az újonnan kifejlesztett módszer a baktériumok gazdag közösségére támaszkodik. Az első, azaz anódkamrában, a baktériumok reagálnak a jelenlévő szerves molekulákra, és a folyamat során elektronokat szabadítanak fel. Ezután az elektronokat elektródákon keresztül a második, azaz katódkamrába, vezetik át. Ez a kamra szennyvizet tartalmaz, melynek magas a nitrát szintje. A katódkamra felszínén található baktériumok felhasználják az elektronokat a nitrát nitrogéngázzá történő átalakításához. Ennek a módszernek az az előnye, hogy a nitrát eltávolítása alacsony szervesanyag-tartalmú szennyvízben történik. 

Már egy hosszabb tesztelésen is bizonyított a módszer

A laborban végzett sikeres kísérletek után a kutatók egy okinawai sertéstelepen is tesztelték a módszert. A hosszútávú, éles kísérlet azt mutatta, hogy a rendszer hatékonyan működik. Az eljárás során a baktériumok aktivitását felgyorsította az elektródra kifejtett -0,4 illetve -0,6 Volt, ami a szennyvíz hatékonyabb tisztítását eredményezte. A baktériumközösségek a katódkamrában több mint 60 százalékkal növekedtek, erős aktivitást mutatva, ami magas nitrát-redukciót eredményezett. További előny volt, hogy mivel a szerves anyagok, különösen az illékony zsírsavak, lebomlottak a nyers szennyvízben, a kellemetlen szag és a kórokozók száma is csökkent.

A kutatók nagyon elégedettek az eredményekkel, amik nagyobb hatékonyságot mutatnak, mint amire eredetileg számítottak. Az új rendszer igény szerinti méretben készíthető el, alacsony költséggel, könnyen összeszerelhető és csak minimális karbantartást igényel. A fejlesztők remélik, hogy a következő években minél nagyobb területen elkezdik használni az újításukat. 

A cikket fordította Papp Helga.