Jätevettä voidaan puhdistaa mikrolevien avulla, ilmenee tutkija Dimitar Valevin väitöskirjatyöstä.
Mikrolevät ja syanobakteerit eli sinilevät runsastuvat, jos vesistöön lasketaan huonosti puhdistettuja jätevesiä. Nannochloropsis oculata -mikrolevä kykenee kasvamaan vedessä, joka sisältää huomattavan määrän selluloosan- ja paperinvalmistuksen jätettä.
Levien ravinteiden tarvetta on tällöin mahdollista käyttää vesien puhdistamiseen. Eikosapantaeenihappoa (EPA) sisältävä Nannochloropsis oculata olisi tutkijan mukaan hyvä potentiaalinen puhdistaja.
Jätevesiä puhdistavat eliöt voisivat mahdollisesti samalla tuottaa erilaisia arvokkaita yhdisteitä auringonvalon energian avulla.
Viherlevä poisti liki kaiken fosfaatin
Levänkasvatuskokeet tehdään tavallisesti kasvattamalla mikrolevää pullossa, kunnes kasvu pysähtyy ravinteiden loppumiseen. Kasvatustilavuudet ovat myös useimmiten pieniä.
Jatkuvassa kasvatuksessa levämassaa ja kasvatusliuosta poistetaan pienissä erissä ja samalla lisätään pelkkää kasvatusliuosta, jolloin leväpitoisuus pysyy vakiona. Kasvatustapaa kutsutaan turbidostaatiksi.
Valev testasi turbidostaattikasvatusta ja rakensi fotobioreaktorin, jonka putkiston tilavuus yltää 80 litraan.
”Suuren reaktorin käyttö antoi paljon uutta tietoa erityisesti jäteveden esikäsittelystä ja siitä, miten tarvittavat lisäravinteet on annosteltava, jotta levät voivat tehdä päätyönsä eli poistaa jätevedestä typpeä ja fosforia”, Valev sanoo.
Hän sai kokeessaan viherlevä Ettlia oleoabundansin kasvamaan täyttömaasuodoksessa. Levä poisti jäteveden sisältämästä ammoniumtypestä 75 prosenttia ja fosfaatista 99,6 prosenttia.
Mutanttikannoista hyödyllisiä sivuvirtoja
Jos jätevesien puhdistamiseen halutaan yhdistää lääkeaineiden, värien, erikoisten rasvahappojen tai muiden arvoaineiden tuottaminen, luonnoneliöt eivät välttämättä ole optimaalinen ratkaisu.
Valev tarkasteli tutkimuksessaan Synechocystis sp. PCC 6803 -syanobakteerin mutanttikantoja, joista on poistettu muita geenejä säätelevien sigmatekijöiden geenejä.
Kun useampi neljästä kakkosryhmän sigmatekijästä poistetaan, jäljelle jääneillä on enemmän tilaa toimia, jolloin syanobakteeri saattaa jopa kestää jotakin stressitekijää paremmin kuin villityyppi.
Valevin kokeet osoittivat täyttömaasuodoksen sopivan hyvin syanobakteerin kasvatusliuokseksi.
”Jopa mutantti, jolta kaikki neljä stressiltä suojaavaa sigmatekijää on poistettu, pystyi kasvamaan jätevedessä. Mutantti, jolla on jäljellä vain kirkkaan valon aiheuttamaan stressiin erikoistunut SigD-tekijä, sieti kirkasta valoa hyvin myös jätevedessä”, Valev sanoo.
Valevin väitöskirja Wastewater treatment with algae tarkastetaan Turun yliopistossa 16. kesäkuuta.
MAINOS
Tilaa Kemia-lehti, saat lahjaksi käsidesin!
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 29 euroa
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Tilaa lehti itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa
- Saat lahjaksi innovatiivisen, kotimaisen Nolla-käsidesin. Lue lisää: Käsidesivaahto tehoaa myös koronavirukseen.
- Kampanja jatkuu 30.6.2020 asti.
Katso lisätiedot ja tartu tarjoukseen.
Tilaamalla lehden tuet kotimaista työtä, tutkimusta ja journalismia.
