V první etapě byl proveden rozsáhlý screening taxonů pocházejících z vlastních sbírek výzkumné a vývojové laboratoře EPS, s.r.o., z nichž 20 disponovalo metabolickou aktivitou vůči vybraným antropogenním polutantům (PCB, PAU, MTBE, BTEX). Zároveň byly provedeny izolace mikroorganismů z lokalit dlouhodobě kontaminovaných (koksovna Šverma, ČOV Uherské Hradiště, Fosfa, Balakom, laguny Ostramo, Čepro Loukov, Lhenice). Výsledkem byla selekce 5 taxonů s biodegradačním potenciálem.
Získané taxony byly společně s taxony ze sbírky EPS, s.r.o. podrobeny fyziologickým a metabolickým testům vedoucím k výběru malé skupiny kmenů/konsorcií s nejlepšími předpoklady uplatnit se v zamýšlených technologických aplikacích. Navržené testy se zaměřovaly zejména na vymezení koncentračních parametrů polutantu - nalezení optima, dolní a horní meze koncentrace tak, aby byla možná predikce chování a vhodné nastavení podmínek jeho prostředí. V rámci fyziologických a metabolických testů bylo testován optimální poměr klíčových zdrojových komponent (zdroj dusíky, fosforu, esenciálních nutrientů), vliv pH, vliv salinity, vliv koncentrace síranů a vliv povrchově aktivních látek.
Výsledkem testů bylo shromáždění vhodných izolátů s výbornými a průměrnými degradačními vlastnostmi a tím rozšíření portfolia o velmi dobré mikrobiální taxony s bioremediačním potenciálem v oblastech deamonifikace, desulfurizace, BTEX, PAU, MTBE. V rámci selekčních testů došlo k zefektivnění izolačních postupů a byla pořízena obrazová dokumentace izolovaných taxonů s využitím mikroskopu. Rovněž byly připraveny podkladové materiály pro scale-up procesu v podobě předběžného návrhu technologického zázemí určeného pro přípravu bioaugmentačních preparátů.
V následující etapě se ucelil soubor poznatků, které byly klíčové zejména pro zajištění uspokojivé udržitelnosti bioremediačních preparátů. Díky těmto údajům je možné volit racionálně dávku zdroje uhlíku a energie za účelem adaptace na reálné podmínky lokality znečištěné příslušným polutantem, racionalizace výtěžku biomasy bioremediačního preparátu, optimalizace vlivu meziproduktů a konečných produktů biodegradačních dějů. V rámci těchto prací bylo provedeno laboratorní testování alternativních zdrojů základních nutrientů a ucelení datového souboru o technických taxonech. Byla použita doposud izolovaná a vyselektovaná směsná inokula mikroorganismů označená BTEX, MTBE a PAH, u kterých byla sledována dynamika růstu konkrétních směsných polutantů na optimalizovaných koncentracích konkrétních znečišťujících látek jako výhradního zdroje uhlíku a energie. Klíčovými výsledky této etapy jsou kultivační profily všech testovaných kmenů a optimalizační studie poměru zdrojů N:P a identifikace biologických činitelů, které jsou základem bioremediačních preparátů. Pro tyto účely společnost EPS, s.r.o. začala využívat metodický rámec představovaný systémem BIOLOG.
V závěru řešení projektu byla vytvořena kompletní technická dokumentace pro konstrukci bioreaktoru o objemu 20 000 l a vymezení klíčových metodických oblastí pro ladění funkce bioreaktoru, zejména s přihlédnutím k aeraci a k míchání. Následovalo uvedení bioreaktoru do provozu, jeho umístění do prostoru, kde budou vyráběny bioremediační preparáty, testovací provoz technologického zázemí, příprava systému technické podpory, zaškolení uživatelů.
Výsledky a jejich využití
Hlavními výsledky projektu jsou tři užitné vzory na konkrétní znečištění typu BTEX, MTBE a PAH (bioaugmentační preparáty) a 3 ověřené technologie popisující sanaci prostředí znečištěné polutanty typu BTEX, MTBE a PAH pomocí vytvořených bioaugmentačních preparátů.
V rámci projektu vznikla technická podpora pro produkt, kterou reprezentuje soubor tří metodických postupů s významnou úlohou pro správnou aplikaci a použití biologických preparátů tak, aby byly použitelné v rámci aplikace na kontaminované lokalitě. Jedná se o optimalizaci poměru C:N:P (vhodné nastavení parametrů klíčových nutrientů v systému), dále metoda life/dead, díky které je možné dodržovat vysoký standard preparátu v rámci ošetření kontaminovaného systému, a v neposlední řadě podpora identifikačním systémem.
Optimalizační studie C:N:P přináší metodiku pro univerzální stanovení zdrojových potřeb, kterou lze přenést na komerčně dostupné zdroje dusíku a fosforu (např. technická kyselina fosforečná, čpavková voda, technické sírany apod.). Další metoda vyvinutá v rámci projektu, která využívá systém BIOLOG, umožňuje identifikaci jednotlivých bakteriálních druhů na základě využití uhlíkových substrátů nebo stanovení tzv. fyziologického profilu společenstva mikroorganismů ve zkoumaném vzorku půdy.
Také vznikl tzv. manuál pro uživatele, díky němuž je možné dostát závazku kontinuity vymezené produktem a službou. Jedná o základní teoretickou průpravu do problematiky bioaugmentace, dále o aplikační návody, pravidla bezpečné práce a možnosti intenzifikace procesu.
