Jasným trendem v technologii čištění odpadních vod je aplikace biotechnologií – využití mikroorganismů pro odstranění znečištění z odpadní vody či pro zpracování čistírenských kalů. U některých typů odpadních vod a odpadů (zejména z průmyslové sféry) jsou biologické procesy použitelné pouze omezeně nebo vůbec ne – např. z důvodů toxicity či malé biologické rozložitelnosti přítomných polutantů, nebo prostě kvůli příliš vysokým či naopak nízkým koncentracím. V takových případech je třeba jako součást řešení zvolit některý z řady fyzikálně chemických procesů (koagulaci, srážení, membránovou separaci, oxidační procesy atd.).
Moderní oxidační procesy
Značný potenciál při odstraňování obtížně biologicky rozložitelných polutantů z odpadních vod prokázaly tzv. moderní oxidační procesy (Advanced Oxidation Processes - AOPs). Jejich společným jmenovatelem je průběh za běžných teplot a tlaků a především využití mimořádné reaktivity hydroxylových radikálů. Tyto radikály, které patří k nejsilnějším oxidačním činidlům vůbec, se vyznačují malou selektivitou a tedy schopností oxidovat široké spektrum sloučenin. Existuje řada způsobů jak hydroxylové radikály v odpadní vodě generovat – např. přídavkem činidel (ozon, peroxid vodíku), působením UV záření, ultrazvuku atd. Mezi nejsnáze aplikovatelné postupy se řadí Fentonova reakce (radikály vznikají katalyzovaným rozkladem peroxidu vodíku) a ozonizace. Fentonovu reakci a ozonizaci (případně jejich modifikace a kombinace) lze s úspěchem použít pro degradaci řady polutantů v odpadních vodách (halogenovaných sloučenin, fenolů, polycyklických aromatických uhlovodíků,…). Možné uplatnění najdou i v oblasti kalového hospodářství – jako způsob kondicionace čistírenských kalů.
V současné době se zabýváme především využitím různých modifikací ozonizace pro čištění odpadních vod. Mezi hlavní výzkumná témata patří možnosti využití AOPs pro odstranění sloučenin dusíku, s důrazem na možnosti oxidace amoniakálního dusíku na dusík plynný.
Od roku 2020 se podílíme na řešení projektu FW01010142 – Kombinace pokročilých oxidačních procesů (AOP) a membránové separace pro čištění průmyslových odpadních vod (POV). Projekt je založen na využití kombinace AOPs a membránového bioreaktoru (MBR) pro čištění těžko biologicky čistitelných odpadních vod. Vybrané AOPs budou využity jako předčištění, které zvýší účinnost navazujícího biologického stupně založeného na technologii MBR. Cílem je dosáhnout kvality vyčištěných odpadních vod umožňující jejich recyklaci.