Mikromuovit jätevedenpuhdistamoilla : fotosynteettisten mikrolevien mahdollisuudet mikromuovien poistamisessa - Lahdenperä, Saana (My University, 2024)
Mikromuovit ovat muoveja, jotka ovat halkaisijaltaan alle 5 mm. Niin merästä, maaperästä kuin juomavedestä on löydetty mikromuoveja. Avainasemassa mikromuovien hallinnassa sekä toisaalta mikromuovien vesistöön päästäjinä ovat jätevedenpuhdistamot, joiden läpi kulkee suuria määriä vettä jatkuvasti. Jätevedenpuhdistamot poistavat suurimman osan mikromuoveista jo esi- ja primäärikäsittelyn aikana. Ongelmaksi ovat kuitenkin osoittautuneet kaikkein pienimmän kokoluokan mikromuovit, jotka pääsevät jätevedenpuhdistusprosessista läpi. Noin 10 µm mikromuovit saattavat päästä jo solukalvon läpi, ja mikromuovien kertyminen ja säilyvyys aiheuttavat huolta, etenkin kun tehokkaita poistamismenetelmiä ei välttämättä ole. Voivatko fotosynteettiset mikrolevät auttaa mikromuovien poistamisessa? Mikromuovien on havaittu sitoutuvan mikrolevien pintaan, jolloin niiden biosorptiota voitaisiin hyödyntää ratkaisuissa. Mikrolevillä on myös muita mahdollisia mekanismeja, kuten bioakkumulaatio ja biohajottaminen, joiden avulla ne voisivat poistaa mikromuoveja jätevedestä. Mikrolevät erittävät solunulkoisia polymeerisia aineita (engl. extracellular polymeric substances, EPS), jotka ovat osana biofilmin muodostamista. Mikromuovien on huomattu muodostavan mikroleväbiofilmien kanssa heteroaggregaatteja, jotka voitaisiin poistaa jätevedestä helpommin. Mikroleviä voitaisiin myös hyödyntää kalvobioreaktorien (engl. membrane bioreactor, MBR) kehittämisessä. MBR:t poistavat mikromuoveja jätevedenpuhdistustekniikoista tehokkaimmin mutta silti pienimmät muovit jäävät tällä hetkellä poistamatta. Kalvofotobioreaktorit (engl. membrane photobioreactor, MPBR) voivat toimia tapana liittää mikrolevät osaksi jätevedenpuhdistusprosessia. Fotosynteettiset mikrolevät ovat kiinnostuksen kohteena sillä ne voivat hyödyntää valoenergiaa ja hiilidioksidia. Mikrolevien hyödyntäminen kiinnostaa niiden mahdollisen energiatehokkaan tuotannon takia. Soveltamalla fotosynteettisiä mikroleviä vedenpuhdistukseen voitaisiin samanaikaisesti puhdistaa vettä ja jopa poistaa epäpuhtauksia, kuten mikromuoveja, sekä kasvattaa biomassaa, jota voidaan myös käyttää raaka-aineena kolmannen sukupolven biopolttoaineisiin.
Keywords: mikromuovit, jätevedenpuhdistus, fotosynteettiset mikrolevät, biosorptio, MBR, MPBR, EPS, biofilmi, biohajottaminen