Преподаватель создает биопластик из осадка сточных вод

Группа ученых из Сайгонского университета выделила два штамма микроорганизмов, обнаруженных в шламе бумажных фабрик, для создания биопластика.

Исследование проводилось доктором Хо Ки Куанг Минем, преподавателем факультета окружающей среды, и 10 его коллегами с 2020 года с целью создания биопластика, способного разлагаться за 30 дней. Проект также направлен на переработку отходов в полезное сырье в соответствии с моделью экономики замкнутого цикла.

По словам доктора Миня, сточные воды (включая шлам) бумажных, рыбоперерабатывающих, сахарных заводов... содержат много органических веществ. Хотя среда сточных вод довольно агрессивна и содержит много токсинов, микроорганизмы могут полностью адаптироваться к механизму синтеза и накопления в организме определенной формы полимера (биопластика).

Исследовательская группа использовала образцы воды и шлама с бумажной фабрики в Тьензяне для анализа штаммов микроорганизмов в окружающей среде. Используя методы изоляции, идентификации и уничтожения бактерий, которые могут передавать заболевания, группа получила более 100 штаммов микроорганизмов, способных создавать биопластики.

Анализируя биологические свойства, группа оценила два штамма бактерий, Bacillus pumilus (NMG5) и Bacillus megaterium (BP5), на предмет наилучших показателей при производстве пластика. «Среди выделенных нами штаммов бактерий все еще есть много штаммов, которые обладают более высокой эффективностью», — сказал доктор Минь. Лабораторные исследования показали, что эти два штамма бактерий имеют 40% совокупной сухой массы биопластика.

Тестирование биоразлагаемости биопластика (белого) в окружающей среде. Фото: NVCC — Тестирование биоразлагаемости биопластика (белого) в окружающей среде. Фото: *NVCC*

Мощность очистки сточных вод на бумажной фабрике в Тьензянге составляет около 30 000 м3 в сутки, из которых 30% составляет шлам, или около 10 000 м3. Исследовательская группа подсчитала, что теоретически из микроорганизмов можно получить около 40 тонн биопластика. Однако доктор Минь отметил, что случай, когда объем биопластика составляет лишь половину от теоретического расчета, также является очень большим соотношением.

Анализ показывает, что в осадке сточных вод завода присутствуют микроорганизмы, которые питаются органическими веществами окружающей среды, поэтому они способны очищать воду. Соответственно, предлагаемая группа может разработать блоки активированного ила, которые смогут как создавать биопластики, так и очищать воду с большей эффективностью. Для получения биопластика необходимо использовать химические или физические методы разрушения клеточных стенок микроорганизмов, которые обычно состоят из полисахаридов. Затем используйте растворитель для осаждения, чтобы получить биопластик. При попадании этого пластика в окружающую среду он становится источником пищи для окружающих микроорганизмов, поэтому он очень быстро разлагается.

Исследовательская группа координировала свои действия с бумажной фабрикой для сбора образцов воды и шлама для исследований. Фото: NVCC — Исследовательская группа координировала свои действия с бумажной фабрикой для сбора образцов воды и шлама для исследований. Фото: *NVCC*

Г-н Труонг Минь Три, директор компании SG Workspace, специализирующейся на инвестициях в области охраны окружающей среды и устойчивого развития, сказал, что использование микроорганизмов для создания биопластика и очистки сточных вод изучалось во многих развитых странах, а в некоторых местах оно применялось в промышленных масштабах. В стране проводились некоторые исследования по биопластикам для защиты окружающей среды, сельского хозяйства...

По словам г-на Три, тенденция переработки продукции в целях защиты окружающей среды станет более популярной в ближайшие 5–10 лет. Однако, чтобы переработанные продукты из отходов были популярными и конкурентоспособными на рынке, они должны соответствовать требованиям по качеству и цене по сравнению с традиционными продуктами. Чтобы выполнить это требование, необходимо оптимизировать биопластиковые изделия, чтобы гарантировать качество, и наладить крупномасштабное производство для снижения затрат. В то же время государственная политика должна устанавливать обязательные условия для ограничения использования традиционных пластиковых пакетов, создавая условия для более широкого проникновения на рынок биопластиковой продукции.

«В рамках проекта нашей группы мы продолжим участвовать в экспериментальных стадиях лабораторного масштаба для оценки и координации с предприятиями с целью создания пилотных производственных процессов и привлечения инвестиций, чтобы продукт мог вскоре появиться на рынке», — сказал г-н Три.

Ха Ан

Ссылка на источник