Rezultatele estimate:     
● Soluţie inovativă de bioremediere ă solurilor poluate cu hidrocarburi.
● Tehnologie BIORESOL - model experimental.
● Tehnologie IT BIORESOL la nivel pilot.
● Propunere de brevet.
● Articole publicate in reviste BDI/ISI.

Rezultate obținute:
Etapa 1 Elaborarea soluției inovative de bioremediere ex-situ a solurilor poluate cu hidrocarburi

Etapa 2 Realizarea tehnologiei inovative de bioremediere ex-situ a solurilor poluate cu hidrocarburi (model experimental-EM)

Etapa 3 Realizare tehnologie IT BIORESOL la scara pilot - partea I-a

Etapa 4 - nou!!! Realizare tehnologie IT BIORESOL la scara pilot - partea II-a

Rezumat-Raport sinteza-Etapa 1

Prima etapă ă proiectului ă avut ca obiectiv principal elaborarea soluţiei inovative de bioremediere ex-situ ă solurilor contaminate cu hidrocarburi.
Activitățile propuse pentru realizarea acestui obiectiv au fost:
►Analiza critică ă soluțiilor tehnice de tratare biologică ă solurilor poluate cu hidrocarburi, aplicate în lucrările de reabilitare ă solurilor - prima parte;
►Elaborarea soluției inovative de bioremediere ex-situ ă solurilor poluate cu hidrocarburi - prima parte;
►Selecţia şi multiplicarea  microorganismelor utilizate în procesul de bioremediere ă solurilor poluate cu hidrocarburi - prima parte; ►Diseminare rezultate parţiale; - vezi link-ul de mai josDescarcă document diseminare rezultate Etapa 1 ►Proiectare si realizare tehnologie EM - prima parte.

Cele mai cunoscute metode de bioremediere ex situ ă solurilor contaminate cu hidrocarburi se bazează pe următoarele tehnici: compostare; ”land farming”; bioreactor; ”biopile”.
Compostarea este procesul prin care materialele reziduale organice sunt degradate în humus ca produs final. Principiul metodei constă în amestecarea solului excavat cu substanțe organice (numite compost) și dispunerea în grămezi (în secțiune de formă trapezoidală) sub forma unor rânduri paralele distanțate pentru ă favoriza biodegradarea. Grămezile au, în general, o lățime de 3-4 m (pentru ă evita compactarea). Procesele de aerare și omogenizare ă biodegradării sunt îmbunătățite prin întoarcerea regulată ă grămezilor (săptămânal). Metoda “land farming” este o metodă biologică aplicată, de asemenea, cu succes în tratarea hidrocarburilor petroliere. Acesta ă fost practicată în întreaga lume de peste 100 de ani, iar în industria petrolieră de mai mult de 25 ani. Principiul tehnicii constă în etalarea solului contaminat într-un strat subțire (30-45 cm) și pe suprafețe mari, fapt ce permite interacțiunea dintre matricea poluată și atmosferă. Scopul este acela de ă favoriza aerarea și degradarea aerobă.
Principiul bioreactorului constă în biodecontaminarea pe sit ă solului, apei și aerului în instalații speciale formate din reactoarele biologice (cuve închise, bazine, coloane etc.). Metoda este aplicabilă pentru depoluarea solului excavat (diluat cu apă, sub formă de nămol), ă apei pompate din acvifer, precum și ă fazei gazoase în biofiltre. Indiferent de mediul tratat, principiul este același, diferite fiind doar echipamentele de biodegradare.
Metoda ,,Biopile” (biocelule, biomovile, biogrămezi, pile de compost, bioremediere în movile statice) are ca principiu tratarea biologică ă solurilor excavate plasate în grămadă, pe sit sau în afara sitului, cu asigurarea unui control ă parametrilor cum sunt: concentraţia în oxigen, umiditatea solului, conţinutul în nutrienţi minerali şi în microorganisme.

După o analiză critică ă metodelor ex-situ de biodegradare ă solurilor poluate cu hidrocarburi s-ă ajuns la concluzia că metoda ,,Biopile” este cea mai eficientă din punct de vedere al gradului de depoluare. A fost realizată proiectarea constructivă ă unui sistem de tratare “biopile” temporar. Va fi construit un sistem “biopile” permanent pe o fundaţie de beton în mod special pentru acest sistem de tratare. În cele mai multe cazuri, poate fi suficientă construirea un sistem temporar.

În situațiile în care se prevede o durată de operare pentru decontaminare de 5 ani sau mai mult, este necesară construirea unui sistem de tratare “biopile” permanent. Pentru alegerea microorganismelor potrivite pentru utilizarea în procesul de decontaminare, ă fost efectuat un studiu amplu de caracterizare ă distribuției cantitative şi calitative ă bacteriilor heterotrofe în solurile afectate de poluare.

Diseminarea rezultatelor parţiale s-ă realizat prin:
►8 lucrări științifice prezentate la conferințe internaționale;
►2 articole acceptate pentru publicare într-o revistă cotată ISI;
►1 articol publicat într-o revistă indexată BDI;
► 5 articole trimise spre publicare în reviste ISI (3) şi BDI (2).

Rezumat-Raport sinteza-Etapa 2

Obiectivele etapei:
► Analiza critică ă soluțiilor tehnice de tratare biologică ă solurilor poluate cu hidrocarburi, aplicate în lucrările de reabilitare ă solurilor – ă doua parte;
► Elaborarea soluției inovative de bioremediere ex-situ ă solurilor poluate cu hidrocarburi – ă doua parte;
► Selecția si multiplicarea microorganismelor utilizate în procesul de bioremediere ă solurilor poluate cu hidrocarburi - ă doua parte;
► Proiectare si realizare tehnologie EM – ă doua parte.
► Proiectare si realizare tehnologie la scară pilot IT – prima parte;
► Diseminare rezultate parțiale Etapa 2 - vezi link-ul de mai josDescarcă document diseminare rezultate Etapa 2

În urma analizei realizate în cadrul etapei 1, pentru tratarea biologicã a solurilor poluate cu hidrocarburi, aplicate în lucrãrile de reabilitare a solurilor s-a optat pentru tehnologia de bioremediere “biopile”.
Bioremedierea cu "biopile" este o tehnologie în care solul excavat este amestecat cu diverse amendamente si asezat pe o zonã de tratare prevãzutã cu un sistem de colectare a scurgerilor si posibilitãți de aerare.
Se utilizeazã pentru reducerea concentratiei produsilor petrolieri din sol prin biodegradarea acestora.
Pentru îmbunãtãtirea biodegradãrii se regleazã umiditatea, cãldura, continutul de nutrienți si oxigen, pH-ul.
A fost finalizatã analiza criticã a soluțiilor tehnice de tratare biologicã a solurilor contaminate cu hidrocaburi, punându-se în evidentã avantajele, limitãrile si dezavantajele metodei “biopile”.
A fost finalizatã elaborarea solutiei inovative de bioremediere ex-situ a solurilor poluate cu hidrocarburi, având la bazã metoda “biopile”.
Au fost selectate si multiplicate în laborator microorganismele care sã fie utilizate în modelul experimental de bioremediere a solurilor.
În urma analizelor efectuate, s-a putut constata cã în probele de sol analizate existã o microflorã bogatã în microorganisme biodegradative si cã microorganismele dezvoltate prezintã o capacitatea de a degrada hidrocarburile atunci când acestea reprezintã unica sursa de carbon.
A fost realizatã tehnologia EM si a fost aplicatã pentru tratarea unor probe de sol contaminat cu produse petroliere, colectate de la periferia orasului Sfântu Gheorghe, judetul Covasna.
Au fost realizate urmãtoarele activitãți:
► Prelevarea probelor de sol - au fost prelevate 5 probe de sol (o cantitate de 100 kg de sol);
► Investigarea probelor de sol - analizate din punct de vedere cantitativ si calitativ;
► Pregãtirea probelor de sol - acestea au fost amestecate si cernute, apoi plasate într-o cuvã din plastic cu capac;
► Administrare de nutrienti;
► Administrare de microorganisme.
Pe baza rezultatelor obtinute în urma experimentelor si prin interpretarea acestora se vor stabili parametrii optimi ai tehnologiei de bioremediere ex-situ:
► Cantitatea de microorganisme, ml/100 kg sol;
► Umiditatea (%);
► Modul de aerare a solului.
A fost proiectatã tehnologia la scarã pilot IT, fiind prezentați în detaliu parametrii tehnologiei care va fi realizatã la scarã pilot: descrierea constructiei, factorii care influenteazã procesul de bioremediere în biopile, prezentarea etapelor tehnologiei, activitãti premergãtoare proiectãrii tehnologiei de bioremediere la scarã pilot, fazele implicate în construirea unei biopile la scarã pilot (Pregãtire site; Constructii de bazã; Instalare sistem de aerare; Adaos de nutrienti; Instalarea sistemului de colectare a levigatului; Formarea grãmezii), Proiectarea si constructia platformei tehnologice pe care se va monta tehnologia la scarã pilot, cu memoriu tehnic si caiete de sarcini pentru fiecare etapã de realizare a tehnologiei.
Diseminarea rezultatelor partiale s-a realizat prin:
► 2 articole publicate în reviste cotate ISI,
► 5 articole publicate în reviste BDI,
► 6 articole trimise spre publicare (1 in revistã ISI si 5 în reviste BDI),
► 11 lucrãri stiintifice prezentate la conferinte internationale.

Rezumat-Raport sinteza-Etapa 3

Obiectivele etapei:
►Proiectare și realizare tehnologie EM – a treia parte
►Experimentarea tehnologiei BIORESOL în vederea optimizării
►Proiectare și realizare tehnologie la scară pilot IT – partea a doua
►Experimentare și verificare tehnologie IT BIORESOL. Realizare documentație tehnică
► Diseminare rezultate parțiale Etapa 3 - vezi link-ul de mai josDescarcă document diseminare rezultate Etapa 3

În prezenta etapă de realizare a proiectului s-a continuat activitatea de proiectare și realizare EM BIORESOL și a fost aplicată pentru tratarea unor probe de sol contaminat cu produse petroliere, colectate de la periferia orașului Sfântu Gheorghe, judetul Covasna. În urma analizelor s-a determinat o concentrație inițială de 7600 mg/kg hidrocarburi petroliere totale (TPH), iar pentru experimentarea ME o probă de sol mixtă de 150 kg a fost imparțită în 9 părți egale a câte 16 kg fiecare. Au fost realizate experimentări ale EM în vederea optimizării parametrilor de operare.
Au fost realizate 9 celule tip „biopile” (dintre care o celulă cu proba martor) în care au fost păstrați ca parametri constanți: pH-ul, temperatura, cantitatea de nutrienți și au fost introduși ca și parametri variabili: timpul de aerare a solului, umiditatea solului și cantitatea de microorganisme utilizate. Periodic au fost prelevate, din fiecare celula „biopile”, câte 150 g sol din care s-a determinat conținutul de TPH. În urma realizării experimentelor, s-a constatat că cel mai important parametru care influențează viteza de degradare a TPH este cantitatea de microorganisme introduse în experiment, dar și timpul de aerare și umiditatea mai mari îmbunătățesc procesul de biodegradare.
A fost continuată activitatea începută în etapa a 2-a a proiectului referitoare la proiectarea și realizarea tehnologiei BIORESOL la scara pilot. A fost experimentată o soluție inovatoare de utilizare a unei singure rețele de tuburi, prin care să se realizeze toate operațiile necesare pentru tratamentul solului și care să fie controlată printr-o unitate centrală. Prin folosirea unui singur sistem de tuburi și prin eliminarea sistemului de stropire, se reduce substanțial costul lucrărilor. În plus, procesul poate fi controlat mai ușor, de către un singur operator. În tehnologia dezvoltată, solul contaminat se așează pe straturi de 30 cm, iar deasupra fiecărui strat se amplasează tuburile prin care se însamanțează material microbiologic, se menține gradul de umiditate dorit, și se introduce cantitatea necesară de nutrienti și de oxigen.
A fost experimentată și verificată tehnologia BIORESOL și a fost demarată elaborarea documentației tehnice a tehnologiei – prima parte și partea a doua. Construcția prismei de sol contaminat pentru tehnologia la scară pilot a respectat următoarele cote: lățime bază mare 150 cm; lățime bază mică 30 cm; înălțime 100 cm; lungime 400 cm.
Diseminarea rezultatelor parțiale s-a realizat prin:
►4 articole publicate/în curs de publicare în reviste cotate ISI;
►2 lucrări științifice publicate în reviste indexate în baze de date internaționale;
►2 lucrări știintifice publicate în volumul conferințelor internaționale recunoscute din străinătate;
►9 lucrări prezentate la conferințe științifice internaționale.

Rezumat-Raport sinteza-Etapa 4

Obiectivele etapei:
►Experimentare si verificare tehnologie IT BIORESOL. Realizarea documentatie tehnica - partea a treia
►Propunere brevet. Identificare drepturi de proprietate
►Diseminare rezultate finale Etapa 4 - vezi link-ul de mai josDescarcă document diseminare rezultate Etapa 4

Pentru tratarea biologicã a solurilor poluate cu hidrocarburi, a fost proiectatã, executatã si experimentatã tehnologia IT-BIORESOL în faza pilot. Tehnologia de decontaminare prin bioremediere a solului contaminat cu produse petroliere, aleasã în proiect a fost cea de tip “biopile”. Aceastã tehnologie de bioremediere constatã în asezarea soluluisub firma unei grãmezi. Prin stratul de sol sunt introduse tuburi cu diametrul de 50 mm, cu posibilitatea instalãrii unei mufe de monitorizare a parametrilor din instalatie. Unitatea centralã de dozare si control a fost realizatã sub forma unei instalatii mobile si compacte.
Au fost realizate experimentãri ale tehnologiei IT-BIORESOL în faza pilot. În urma analizei realizate asupra modelului la scara pilot privind procesul de depoluare s-a concluzionat faptul cã un sol poluat cu TPH se poate depolua eficient realizând o aerare de 8 h/zi si adãugând microorganisme. Toate probele prezintã o scãderea accentuatã a concentratiei de TPH dupã numai douã sãptãmâni de tratare, indiferent de locul sau adâncimea de prelevare. La sfârsitul perioadei de experimentare (12 sãptãmâni) s-a observat faptul cã valoarea concentra?iei de poluant a scãzut sub 1000 mg/kg, cu excep?ia a douã probe. Rezultatele obtinute pe instalatia la scarã pilot au scos ?n eviden?ã un randament de depoluare ridicat, de pânã la 94 %. Majoritatea probelor având un randament de decontaminare situat ?n jurul valorii de 80 %.
În procesul de bioremediere au fost utilizate pentru inoculare culturi pure de microorganisme izolate în etapele anterioare ale proiectului. Coloniile dezvoltate pe mediile anterioare au fost pasate pentru purificare pe mediu de culturã agar GSP respectiv Bacillus Selective Agar. Dupã însãmântare, plãcile de culturã au fost incubate timp de 48h, la temperatura de 37°C.
A fost realizatã documentatia tehnicã pentru instalatia pilot, cu prezentarea: ►elementelor constitutive ale instalatiei; ►proiectului de utilaje pentru tehnologie IT BIORESOL faza pilot; ►conditiilor de executie a lucrãrilor, a indicatiilor de executie si de exploatare; ►standardelor si reglementãrilor de referintã; ►managementului riscurilor industriale; ►mãsurilor de protectia muncii si de prevenire a factorilor de risc; ►managementului riscurilor de incendiu. A fost întocmit un Caiet de sarcini pentru tehnologia IT BIORESOL faza pilot care sã fie utilizat pentru punerea în exploatare a instalatiei.
A fost elaborata si depusa la OSIM o cerere de brevet de inventie cu titlul: Procedeu de bioremediere ex-situ a solurilor poluate cu hidrocarburi utilizând microorganisme Pseudomonas si Bacillus. Autori: Valer Micle, Ioana-Monica Sur, Mihai Mitrea (Nr.înregistrare la OSIM: A/00683/19.09.2017).
Diseminarea rezultatelor parțiale s-a realizat prin:
►1 lucrare stiintificã trimisã spre publicare într-o revistã ISI;
►7 lucrãri stiintifice publicate în reviste indexate în baze de date internationale;
►3 lucrãri stiintifice prezentate la conferinte internationale (cu rezumate in Book of Abstracts);
►4 lucrãri stiintifice prezentate la conferinte internationale (fãrã rezumate publicate).