Projekt DIGEST-PLAST | Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej

Treść strony

Projekt DIGEST-PLAST

Projekt: „DIGEST-PLAST: Methane fermentation of biomass containing biodegradable polymeric material”

jest finansowany w ramach Programu "Badania stosowane" w ramach Norweskiego Mechanizmu Finansowego na lata 2014-2021

Całkowity koszt projektu to  6 191 788,96 PLN, w tym wartość dofinansowania wynosi 5 909 516,14 PLN w podziale na:

85% kwoty dofinansowania z budżetu Funduszy Norweskich, czyli 5 023 088,72 PLN

15% kwoty dofinansowania z budżetu Państwa, czyli 886 427,42 PLN

Proces fermentacji metanowej biomasy zawierającej biodegradowalny materiał polimerowy, stanowi jedno z kluczowych elementów współczesnej gospodarki cyrkulacyjnej oraz jest wyzwaniem dla systemów związanych z ich przetwarzaniem. Polimery biodegradowalne  znajdują coraz większe zastosowanie w produkcji opakowań, sztućców, naczyń  i tym samym mogą stanowić coraz większy udział w biomasie podlegającej fermentacji metanowej. Wpływają one na właściwości biomasy co przekłada się na wydajność produkcji biogazu w reaktorach, jakość pofermentu i jego podatność na kompostowanie. Dodatkowo, mogą być źródłem mikroplastików, w chwili obecnej zanieczyszczających środowisko na skalę globalną.

W tym odniesieniu, w projekcie koncentrujemy się na:

  • Efektywności biochemicznej beztlenowej i tlenowej degradacji komponentów biopolimerów np. pochodzących z różnych produktów np. opakowań, toreb, sztućców,
  • oszacowaniu zasobów biopolimerów na Pomorzu, które mogą występować w biomasie kierowanej do fermentacji, bądź być celowo dodane do wsadu do rektorów fermentacyjnych,
  • maksymalizacji efektywności metanowej instalacji biogazowej,
  • właściwościach nawozowych pofermentu i kompostu uzyskanego z pofermentu,
  • rozpadzie biodegradowalnych materiałów polimerowych, (obecnych we wsadzie biomasy, w pofermencie oraz w kompoście), pod kątem powstawania mikroplastików.

Powyższe badania pozwolą na zaproponowanie parametrów procesowych dla biogazowni przetwarzających biomasę z dodatkiem polimerów biodegradowalnych.

W projekcie DIGEST-PLAST ważnym elementem jest będzie wydajność biogazowa procesu dla organicznej frakcji odpadów komunalnych odbieranych selektywnie  i pod tym względem stanowi on kontynuację zrealizowanego w latach 2013-2016 przez Politechnikę Gdańską projektu POM-BIOGAS.  Jakkolwiek produkcja biogazu jest dobrze rozwinięta na całym świecie. Współpraca konsorcjantów oparta na praktyce i wiedzy doprowadzi do:

1. Rozwiązania w zakresie wykorzystania energii z odpadów ukierunkowane na gospodarkę o obiegu zamkniętym,

2. Szerszym spojrzeniu na zagadnienia związane z mikroplastikami, zwłaszcza w odniesieniu do ich źródła, które mogą stanowić polimery biodegradowalne,

3. Określenia sposóbu obróbki wsadu zanieczyszczonego biodegradowalnymi tworzywami sztucznymi,

4. Określenia czynników projektowych dla fermentacji beztlenowej dla uzyskania najwyższej jakości produkowanego biogazu,

5. Oceny degradacji tworzyw sztucznych podczas procesu fermentacji metanowej

6. Powiększania skali procesu,

7. Kontroli emisji odorów w procesie fermentacji,

8. Weryfikacji jakości pofermentu w przypadku obecności biodegradowalnych tworzyw sztucznych w biomasie,

9. Podniesienia świadomości na temat mikrocząstek plastiku w otaczającym środowisku,

10. Lepszego zrozumienia kwestii konwersji biodegradowalnych tworzyw sztucznych w mikroplastiki.

W przypadku ponownego wykorzystania zasobów naturalnych do źródeł odnawialnych, czyli produkcji biogazu z biomasy, należy zwrócić uwagę na dwie kwestie: techniczne możliwości jego wdrożenia oraz edukację ekologiczną na odpowiednim poziomie, przyczyniającą się do jego wykorzystania. Projekt dotyczy bardzo ważnej kwestii mikrocząstek plastiku, materiałów biodegradowalnych obecnych w środowisku. Jeśli uda się wykazać wpływ obecności tworzyw biodegradowalnych na przebieg fermentacji metanowej, wniesie on istotny wkład w tworzenie zaleceń dotyczących praktycznego przetwarzania biomasy zawierającej polimery biodegradowalne i docelowo umożliwi zrównoważone działania. Dokładne badanie degradacji tworzyw sztucznych podczas fermentacji beztlenowej może poprawić ogólny stan gospodarki odpadami.

Potencjał aplikacyjny proponowanych działań będzie szczególnie wyraźny dzięki współpracy z partnerem przemysłowym, który jest bardzo zainteresowany wynikami projektu, ponieważ rozpoznaje on już problem z różnymi rodzajami tworzyw sztucznych w otrzymywanym strumieniu odpadów, który należy rozwiązać w bliskiej przyszłości. Nowe i ulepszone podejścia do projektowania procesu fermentacji metanowej i strategii zwiększania skali wypełnią luki w wiedzy. Biologiczne przetwarzanie odpadów może być technologią optymalizującą przyszłe zastosowania, spełniającą oczekiwania zrównoważonej gospodarki. Ponadto ujawnione zostaną innowacje w ocenie wpływu pojawiających się zanieczyszczeń na przepływ procesów, a także w opracowywaniu bezpieczniejszych procedur oczyszczania.

Instytucjami zewnętrznymi, które biorą udział w projekcie jest Instytut badawczo-rozwojowy  Aquateam COWI działający w sektorze wodno-kanalizacyjnym, mający swoją siedzibę w Oslo oraz Zakład Utylizacji Sp. z o.o. w Gdańsku.

This research leading to these results has received funding from the Norway Grants 2014-2021 via the National Centre for Research and Development.