Výzkum a vývoj bioremediačních technologií

Hlavním cílem výzkumu a vývoje je cílené rozšiřování souboru poznatků o bioremediačním potenciálu mikroorganismů směřujícím k remediaci konkrétně kontaminovaných lokalit s různorodým znečištěním. Pokrok v bioremediační oblasti je realizován pomocí vlastní výzkumné činnosti, na jejímž základě jsou vyvíjeny nové technologické přístupy, inovace, optimalizace a synergicky působící kombinace technologií, které jsou přímo implementovány do praktických poloprovozních, či přímo provozních sanačních zásahů.

Uvědomujeme stěžejní význam kvalitně pracující vlastní mikrobiologické laboratoře a to nejenom pro vlastní sanační práce na biotechnologické platformě. Nabídkou této vlastní kapacity směrem k zákazníkům může být dosaženo zvýšení kvality celého v praxi aplikovaného oboru. Spojení laboratoře a práce na lokalitě by mělo být neoddělitelnou součástí každého projektu, který přistupuje k řešení škod na životním prostředí s vizí, aby dopad nápravných opatření přinesl co nejmenší vedlejší účinky a vedl k obnovení přirozených podmínek. S výhodou zde lze použít také mobilní laboratoře přímo v terénu.

Své služby nabízíme i na poli výzkumu a vývoje, poradenství, konzultační a rešeršní činnosti v oblasti biotechnologií a životního prostředí.

Materiální a technické zázemí nás řadí k nadprůměrně vybaveným. Spravujeme vlastní sbírku mikroorganismů nesoucích s sebou celou řadu environmentálně využitelných schopností.

Vlastní firemní aktivity v oblasti výzkumu a vývoje jsou podpořeny spoluprací s významnými vědeckými pracovišti spolu se synergicky působící kombinací technologií, které jsou přímo implementovány do praktických poloprovozních, či přímo provozních sanačních zásahů.

Kvalitně pracující vlastní mikrobiologické laboratoře jsou klíčovým faktorem, a to nejenom pro vlastní sanační práce na biotechnologické platformě. Nabídkou této vlastní kapacity směrem k zákazníkům může být dosaženo zvýšení kvality celého v praxi aplikovaného oboru. Spojení laboratoře a práce na lokalitě by mělo být neoddělitelnou součástí každého projektu, který přistupuje k řešení škod na životním prostředí s vizí, aby dopad nápravných opatření přinesl co nejmenší vedlejší účinky.

EPS - INOK

Využívá aktivity konkrétních kontaminant degradujících alochtonních (vnesených) mikroorganismů (gordonia terrae, Pseudomonas putida, Rhodococcus coprophilus, Raltsonia eutropha, Variovarax paradoxus), které dokáží využívat sanované kontaminanty jako zdroj uhlíku a energie pro svůj růst. Tyto vybrané mikroorganismy jsou pomnoženy/stimulovány a následně jako inokulum aplikovány do sanovaných prostorů.

EPS - AM

Využívá aktivity autochtonních (přirozených) mikroorganismů ke konverzi kontaminujících látek vedoucích k úplné mineralizaci kontaminantů na anorganické látky tj. v přírodě se běžně vyskytující CO2 a H2O. Technologie předpokládá výskyt alespoň minimálního počtu mikroorganismů (min cca 102 KTJ/g(ml)) na lokalitě se schopností biologicky rozkládat příslušný kontaminant.

EPS - CLU

Označuje typ látek, na kterých probíhá proces bioremediace (CL – chlorované, U – uhlovodíky). Využívá aktivity konkrétních kontaminant degradujících alochtonních (vnesených) mikroaerofilních mikroorganismů ke konverzi kontaminujících látek vedoucích k úplné mineralizaci kontaminantů na anorganické látky. Technologie je aplikována v těch případech, kdy nelze dostatečně efektivně stimulovat aktivní autochtonní mikroflóru.

EPS - PAL

Tato technologie využívá surfaktant pod označením REO-801 (resp. REOCLEAN). Přídavek této látky zvyšuje rozpustnost a mobilitu kontaminantů. Technologii je možno aplikovat do horninového prostředí, odkališť, skládek kontaminovaných ropnými, aromatickými, chlorovanými uhlovodíky a jejich deriváty. Účelem je zvýšení mobility a rozpustnosti hydrofobních organických látek (kontaminantu) v horninovém prostředí příp. v podzemních vodách.

Inovativní remediační technologie EPS

EPS - Yarrowia

Využívá aktivity jednobuněčných mikroorganismů - kvasinky Yarrowia lipolytica. Biotechnologie je vyvinuta pro aplikaci do prostředí, kde se vyskytuje znečištění organickými látkami ropného původu a nedochází k aktivní biodegradaci znečištění činností autochtonních mikroorganismů, nebo tam, kde doposud nebyl dostatek času k rozvinutí přirozené mikroflóry degradující organické znečištění – havárie. Biotechnologie je dále aplikovatelná tam, kde se nachází určitá limitace prostředí k rozvinutí přirozené účinné biodegradace autochtonními mikroorganismy, nebo tam kde autochtonní organismy nemají potenciál k tomu, aby došlo k rychlému a účinnému odstraněné kontaminace z prostředí. Technologie není určena pro degradaci látek typu PCB.

EPS - Ftaláty

Využívá aktivity konkrétního kontaminant degradujícího alochtonního mikroorganismu ke konverzi kontaminujících látek na sloučeniny, kterou nejsou škodlivé životnímu prostředí ani člověku. Umožňuje odstraňovat kontaminaci způsobenou estery kyseliny ftalové, je aplikována v těch případech kde je nedostatečné množství aktivní autochtonní mikroflóry např. u znečištění vzniklého v nedávné době nebo tam, kde existuje nějaká fatální limitace pro autochtonní mikroflóru nebo tato mikroflóra nemá dostatečný potenciál dostatečně rychle odstranit znečištění resp. směs kontaminujících látek.

EPS - EUROP

Využívá během bioremediačních prací aktivity alochtonních mikroorganismů kvasinky Trichosporon cutaneum a mikromycety (plíseň, vláknitá houba) Fusarium proliferatum k úplné mineralizaci polutantů na anorganické látky, zároveň mikromycety Trichoderma reesei na podpoření rozkladu lignocelulosové hmoty. Předmětné mikroorganismy rozkládají lignocelulosovou hmotu, ale zároveň také výrazně produkují nespecifické enzymy, které výrazně pomáhají rozkládat přítomné polutanty. Biotechnologie je vyvinuta pro dekontaminační plochy pro aplikaci na kontaminovaných odpadech, kde nedochází k aktivní bioremediaci znečištění činností autochtonních mikroorganismů.

Využití lignocelulosového materiálu/odpadu dochází sekundárně také ke zlepšení struktury odpadů a ke zvýšení aerobní kapacity.

Technologie je vhodná pro bioremediaci odpadů ex situ, pro málo propustné odpady a tam, kde nejsou přítomny nebo je zjištěn nedostatečný potenciál autochtonních mikroorganismů biologicky rozkládat příslušný polutant.

Technologie je určena k odstranění ropných uhlovodíků a jejich derivátů, polyaromatických uhlovodíků (PAU), fenolů, chlorovaných uhlovodíků a jejich derivátů od trichlorethylenu níže (TCE, DCE, VC).

EPS - BPL

Technologie EPS (Biologická předúprava lignocelulos) využívá alochtonních mikroorganismů mikromycety (mikroskopickou vláknitou houbu) rodu Trichoderma a kvasinku rodu Trichosporon k degradaci lignocelulosových substrátů na nižší sacharidy, které jsou v procesu anaerobní digesce postupně konvertovány až na metan, CO2 a další vedlejší produkty. Tuto technologii je vhodné aplikovat v tzv. fázi předúpravy surovin v zemědělských bioplynových stanicích. Záměrem této technologie je aerobní předúprava materiálů lignocelulosové povahy, které jsou za běžných podmínek hůře rozložitelné.

EPS - BIOKOMP

Technologie využívá během bioremediačních prací eukaryotní mikroorganismy Trichoderma reesei, Fusarium proliferatum a Trichosporon cutaneum. Biotechnologie je vyvinuta pro tzv. bioremediační kompostování tzn., že se aplikuje v kompostárně, kdy lze do kompostu přidat cca 20 % kontaminovaných zemin. Výše uvedené mikroorganismy se do této směsi kompostu a kontaminovaných zemin aplikují po proběhlé termofilní fázi kompostování. Tyto vnesené mikroorganismy se podílí na intenzifikaci rozkladu lignocelulosové hmoty, ale zároveň produkují nespecifické enzymy, které pomáhají rozkládat polutanty přítomné v kontaminované zemině.

Bioremediační technologie kompostování je vhodná pro bioremediaci kontaminovaných zemin v kompostárnách, pro málo propustné zeminy a tam, kde nejsou přítomny, nebo je zjištěn nedostatečný potenciál autochtonních mikroorganismů schopných biologicky rozkládat příslušný polutant. Technologie je určena k odstranění ropných uhlovodíků a jejich derivátů.

EPS - PAU

Technologie se opírá o metabolické schopnosti vyselektované populace mikroorganismu Lysinobacillus fusiformis. Biotechnologie je vyvinuta pro aplikaci do prostředí (kontaminované zeminy), kde se vyskytuje znečištění především PAU (polyaromatické uhlovodíky) – možné i v kombinaci s jiným ropným znečištěním. Biotechnologie je dále aplikovatelná tam, kde se nachází určitá limitace prostředí k rozvinutí přirozené účinné biodegradace autochtonními mikroorganismy, nebo tam kde autochtonní organismy nemají potenciál k tomu, aby došlo k rychlému a účinnému odstraněné kontaminace z prostředí.

Technologii lze použít k degradaci znečištění mimo prostor sanačních prací (off site) a na druhy odpadů kontaminovaných ropnými látkami a jejich deriváty. U metod ex situ se vytěžená kontaminovaná zemina upravuje vytvořením hald zeminy, do kterých se dávkuje mikrobiální kultury s biodegradační aktivitou a živiny. Účinnost procesu dekontaminace je také závislá na intenzitě provzdušňování. V případě biodegradace na dekontaminačních plochách jsou odtěžené půdy smíchány s přírodními materiály zlepšujícími půdní vlastnosti.

EPS - MTBE

Nese označení polutantu (methyl-terciální butylether), na který je daná technologie aplikovatelná. Opírá se o metabolické schopnosti vyselektované populace mikroorganismu Microbacterium maritypicum. Je aplikovatelná tam, kde se nachází určitá limitace prostředí k rozvinutí přirozené účinné biodegradace autochtonními mikroorganismy, nebo tam kde autochtonní organismy nemají potenciál k tomu, aby došlo k rychlému a účinnému odstraněné kontaminace z prostředí. Aplikace je vhodná na druhy odpadů kontaminované ropnými látkami a jejich deriváty. U metod ex situ se vytěžená kontaminovaná zemina upravuje vytvořením hald zeminy, do kterých se dávkuje mikrobiální kultury s biodegradační aktivitou a živiny. Účinnost procesu dekontaminace je také závislá na intenzitě provzdušňování.

EPS - Biosurfaktant

Využití lignocelulosového materiálu/odpadu dochází sekundárně také ke zlepšení struktury odpadů a ke zvýšení aerobní kapacity.

EPS - bioPAL

Vznikla v rámci řešení projektu ALFA TAČR TA01020482 „Vývoj biologického surfaktantu pro sanační promývání kontaminovaných matric životního prostředí“, využívá schopnosti lipofilních druhů kvasinek produkovat své vlastní povrchově aktivní látky (biosurfaktanty) a možností tyto látky získávat a aplikovat v sanačním promývání. Výsledný biosurfaktant lze poté aplikovat při ex situ a in situ promývání zemin kontaminovaných nepolárními kontaminanty. EPS - bioPAL slouží k dekontaminaci zemin znečištěných širokým spektrem kontaminantů: jedná se zejména o ropné uhlovodíky (alifatické a monoaromatické uhlovodíky a jejich běžné deriváty – BTEX, fenoly), pesticidy (včetně chlorovaných pesticidů) a polyaromatické uhlovodíky. Hlavním principem je uvolnění nepolárního kontaminantu z matrice (solubilizace) a jeho zpřístupnění přirozené mikroflóře na lokalitě pro biodegradační procesy

EPS - DESDEN

Vyvinuta v rámci řešení projektu TA01020798 „Komplexní biotechnologie pro spojené odstraňování sulfanu z bioplynu a nutrientů z odpadních vod na čistírnách odpadních vod, bioplynových stanicích a podobných technologických celcích„. Technologie využívá aktivity anaerobních mikroorganismů ze skupiny denitrifikačních bakterií, které patří mezi chemolitotrofy a získávají energii k růstu oxidací redukovaných sirných sloučenin. Tato mikrobiální kultura je získávána ze směsné populace aktivovaného kalu z ČOV, která vždy obsahuje určitý podíl chemolitotrofních bakterií, které jsou během zpracování v bioreaktoru postupně namnoženy a adaptovány na vyšší zatížení sulfidy a dusičnany.

Aplikace této technologie je vhodná tam, kde je na BPS nebo v ČOV produkován bioplyn s vyšší koncentrací sulfanu a je potřeba snížit koncentraci sulfanu v bioplynu na přijatelnou hodnotu pro jeho energetické využití. Technologie je alternativou pro používané fyzikální a chemické způsoby externího odstraňování sulfanu z bioplynu.

Zakázkový výzkum

Nabízíme také zakázková řešení konkrétního výzkumně - vývojového zadání. Disponujeme vysokou odborností a zkušenostmi na poli jak abiotických, tak biologických metod nápravy závadného stavu životního prostředí. Zaměřujeme pozornost na průzkum způsobilosti biologického řešení pro konkrétní environmentální problém (koncovka odpadních vod, bioaugmentace systému, poznání profilu mikrobiálního osídlení, přípravy reálných vzorků a mikrokosmu pro cílené molekulárně-biologické studie apod.).

Disponujeme systémem BIOLOG, umožňujícím zhotovení profilu metabolické činnosti dodaných mikroorganismů a následně interpretaci jejich pravděpodobné pozice v taxonomickém systému mikroorganismů (optimálně rodové a druhové jméno).

Naše služby zahrnují pokročilou mikroskopie a fluorescenční mikroskopii. Tyto techniky umožňují pomocí nových progresivních fluorescenčních postupů na principu FISH a DAPI posouzení a dokumentaci fyziologického stavu bakterií a kvasinek. Takto získanou fotodokumentaci jsme schopně odborně zpracovat pomocí obrazové analýzy až do přehledné publikační podoby.