Одно из перспективных решений — анаэробные мембранные биореакторы (AnMBR), но у них есть проблема: мембраны быстро засоряются. Динамические мембраны (DM) могли бы помочь, но их тоже нужно дорабатывать.

Команда Чживэя Вана из Университета Тунцзи предложила новый метод — электроактивный биофильтр с динамической мембраной (EBDM). Суть в том, что в систему встроили электрическое поле, которое меняет свойства биомассы и замедляет загрязнение.

Результаты опубликованы в издании Engineering.

Эксперимент длился 240 дней:

• E-AnDMBR — реактор с подачей напряжения.
• C-AnDMBR — обычный реактор без электричества.

Что получилось:

• EBDM почти не засорялась — давление не превышало 2,5 кПа за все время работы.
• Очистка от органики — 93%, а мутность воды на выходе — всего 2 NTU.
• Производство метана выросло на 7,2% по сравнению с обычным реактором.

Все это работаем именно так, потому что электрическое поле меняет свойства ила:

• Уменьшает заряд частиц (дзета-потенциал).
• Увеличивает размер хлопьев.
• Снижает вязкость и количество слизи (EPS).

Кроме того, метагеномный анализ показал, что ток стимулирует рост электроактивных бактерий, например, Geobacter. Они ускоряют перенос электронов и производство метана.

Вывод: EBDM — это не просто защита от засорения, а еще и способ улучшить качество очистки и получить больше биогаза. Технология может изменить подход к очистке сточных вод.

Чем полезна разработка:

• Экономия ресурсов — меньше энергии на промывку мембран, больше метана для энергетики.
• Экология — чище вода, меньше отходов.
• Наука — доказано, что электричество меняет микробные сообщества, а это полезно и для других биотехнологий.

Ранее мы опубликовали 10 инноваций в сфере очистки сточных вод.