Grupa Badawcza Biotechnologii Przemysłowych










dr inż. Anna Kowalik-Klimczak
Kierownik

 biotechnologie@itee.lukasiewicz.gov.pl

tel. (+48) 48 364-42-41 wew. 218


 dr inż. Karolina Dziosa
dr inż. Jolanta Janiszewska
dr inż. Monika Łożyńska
dr inż. Monika Makowska
dr inż. Bogusław Woźniak
mgr inż. Wioletta Barszcz
mgr inż. Paulina Rajewska
mgr Maciej Życki

Grupa Badawcza Biotechnologii Przemysłowych prowadzi prace naukowe, badawcze i aplikacyjne, skupione na rozwoju przyjaznych środowisku metod zagospodarowania odpadów przemysłowych, w szczególności odpadów organicznych i ścieków, stanowiących potencjalne źródło materiałów, surowców lub energii. Równolegle prowadzone są eksperymenty nad oczyszczaniem i regeneracją wodnych cieczy technologicznych w procesach produkcyjnych oraz ochronie środowiska naturalnego z wykorzystaniem biotechnologii i technik membranowych. Celem tych działań jest zmniejszenie zużycia wody, miedzy innymi poprzez zamykanie jej obiegów w zakładach przemysłowych. W obszarze działalności znajdują się także badania nad fizyczną, chemiczną i biochemiczną modyfikacją powierzchni materiałów membranowych i filtracyjnych poprzez implementację nanostruktur o właściwościach bioaktywnych, antyfoulingowych, fotokatalitycznych, zdolnych do przewodzenia prądu. W pracach tych stosowane są metody hydrotermalne, plazmowe, chemiczne oraz biochemiczne. Grupa Badawcza Biotechnologii Przemysłowych utrzymuje stałą współpracę z wiodącymi ośrodkami naukowymi w Polsce, zajmującymi się zbliżoną problematyką.

 Zakres prowadzonych prac obejmuje:

  • biochemiczne metody konwersji i zagospodarowania odpadów przemysłowych,
  • wytwarzanie i zagospodarowanie biomasy mikroalg,
  • technologie oczyszczania ścieków i zamykanie obiegów wody z zastosowaniem technik membranowych,
  • funkcjonalizację powierzchniową materiałów membranowych i filtracyjnych

Wybrane publikacje w czasopismach o zasięgu międzynarodowym:

  1. Kowalik-Klimczak A., Życki M., Łożyńska M., Schadewell C., Fiehn T., Woźniak B., Flisek M., Application of an integrated system of thermal pressure hydrolysis/membrane techniques to recover chromium from tannery waste for reuse in hide tanning processes, Membranes 13/1 (2023) 18,
    https://doi.org/10.3390/membranes13010018

  2. Rajewska P., Janiszewska J., Rajewski J., Integration of ultra- and nanofiltration for potato processing water (PPW) treatment in a circular water recovery system, Membranes 13/1 (2023) 59,
    https://doi.org/10.3390/membranes13010059 

  3. Kowalik-Klimczak A., Gajewska-Midziałek A., Buczko Z., Łożyńska M., Życki M., Barszcz W., Ciciszwili T., Dąbrowski A., Kasierot S., Charasińska J., Gorewoda T., Circular economy approach in treatment of galvanic wastewater employing membrane processes, Membranes 13/3 (2023) 325,
    https://doi.org/10.3390/membranes13030325 

  4. Kacprzyńska-Gołacka J., Łożyńska M., Barszcz W., Sowa S., Wieciński P., Microfiltration membranes modified with zinc by plasma treatment, Membranes 13/4 (2023) 387,
    https://doi.org/10.3390/membranes13040387 

  5. Kowalik-Klimczak A.: Influence of NF membrane properties on water recovery from the dairy industry wastewater. Journal of Membrane Science and Research 8 (2022) 530129.
    http://www.msrjournal.com/article_245952.html 

  6. Babilas D., Kowalik-Klimczak A., Mielańczyk A., Recovery of the N,N-dibutylimidazolium chloride ionic liquid from aqueous solutions by electrodialysis method. International Journal of Molecular Sciences 23/12 (2022) 6472.
    https://doi.org/10.3390/ijms23126472 

  7. Babilas D., Kowalik-Klimczak A., Dydo P., Study on the effectiveness of simultaneous recovery and concentration of 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid by electrodialysis with heterogeneous ion-exchange membranes. International Journal of Molecular Sciences 22/23 (2021) 13014.
    https://doi.org/10.3390/ijms222313014 

  8. Kacprzyńska-Gołacka J., Łożyńska M., Barszcz W., Sowa S., Wieciński P., Woskowicz E., Życki M.: Influence of deposition parameters of TiO2 + CuO coating on the membranes surface used in the filtration process of dairy wastewater on their functional properties. Membranes 11/54 (2021) 290.
    https://doi.org/10.3390/membranes11040290 

  9. Babilas D., Kowalik-Klimczak A., Dydo P., The effectiveness of imidazolium ionic liquid concentration by electrodialysis with heterogeneous and homogeneous ion-exchange membranes. Desalination and Water Treatment 241 (2021) 350-358.
    https://doi.org/10.5004/dwt.2021.27881 

  10. Kacprzyńska-Gołacka J., Łożyńska M., Barszcz W., Sowa S., Wieciński P., Woskowicz E.: Microfiltration membranes modified with composition of titanium oxide and silver oxide by magnetron sputtering. Polymers 13/1 (2021) 1-12.
    https://doi.org/10.3390/polym13010141 

  11. Kacprzyńska-Gołacka J., Kowalik-Klimczak A., Woskowicz E., Wieliński P., Łożyńska M., Sowa S., Barszcz W., Kaźmierczak B.: Microfiltration membranes modified with silver oxide by plasma treatment. Membranes 10/6 (2020) 1-11.
    https://doi.org/10.3390/membranes10060133 

  12. Kowalik-Klimczak A., Woskowicz E., Kacprzyńska-Gołacka J.: The surface modification of polyamide membranes using graphene oxide. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 587 (2020) 124281.
    https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.124281 

  13. Woskowicz E., Łożyńska M., Kowalik-Klimczak A., Kacprzyńska-Gołacka J., Osuch-Słomka E., Piasek A., Gradoń L.: Plasma deposition of antimicrobial coatings based on silver and copper on synthetic polypropylene. Polimery 65/1 (2020) 33-43.
    https://doi.org/10.14314/polimery.2020.1.5 

  14. Dębowski M., Zieliński M., Kisielewska M., Krzemieniewski M., Makowska M., Grądkowski M., Tor-Świątek A.: Simulated dairy wastewater treatment in a pilot plant scale magneto-active hybrid anaerobic biofilm reaktor (MA-HABR). Brazilian Journal of Chemical Engineering 2/35 (2018) 553-562.
    https://doi.org/10.1590/0104-6632.20180352s20170036 

  15. Kacprzyńska-Gołacka J., Kowalik-Klimczak A., Skowroński J., Rajewska P., Wieciński P., Smolik J.: Possibilities of using plasma techniques of surface engineering for modification of polymer membranes. Polimery 63/5 (2018) 353-361.
    https://doi.org/10.14314/polimery.2018.5.4 

  16. Kowalik-Klimczak A., Stanisławek E., Kacprzyńska-Gołacka J., Osuch-Słomka E., Bednarska A., Skowroński J.: The polyamide membranes functionalized by nanoparticles for biofouling control. Desalination and Water Treatment 128 (2018) 243-252.
    https://www.deswater.com/DWT_abstracts/vol_128/128_2018_243.pdf 

  17. Kowalik-Klimczak A., Stanisławek E.: Reclamation of water from dairy wastewater using polymeric nanofiltration membranes. Desalination and Water Treatment 128 (2018) 364-371.
    https://www.deswater.com/DWT_abstracts/vol_128/128_2018_364.pdf 

  18. Kowalik-Klimczak A., Gierycz P.: Scaling of nanofiltration membranes using for chromium(III) ions recovery from salt solutions. Water Science & Technology 76/11 (2017) 3135-3141.
    https://doi.org/10.2166/wst.2017.456 

  19. Kowalik-Klimczak A., Bednarska A., Grądkowski M., Gierycz P.: Analysis of polymeric nanofiltration membranes by modern techniques. Polimery 61/5 (2016) 339-346.
    https://doi.org/10.14314/polimery.2016.339 

  20. Religa P., Rajewski J., Łobodzin P.: Kinetics of chromium(III) transport through the double-carrier supported liquid membrane. Physicochemical Problems of Mineral Processing 52/1 (2016) 87-97.
    http://dx.doi.org/10.5277/ppmp160108 

  21. Rajewski J., Łobodzin P., Gierycz P.: Polymer inclusion membrane based on cellulose triacetate (CTA) plasticized with 2-nitrophenyl octyl ether. Polimery 60/2 (2015) 118-125.
    https://doi.org/10.14314/polimery.2015.118 

  22. Makowska M., Dziosa K.: Wytwarzanie biomasy mikroalg w warunkach laboratoryjnych. Przemysł Chemiczny 94/6 (2015) 982-985.
    https://sigma-not.pl/publikacja-91690-2015-6.html 

Badania mikrobiologiczne

Analizy fizyko-chemiczne

Preludium NCN
Cornet 27 NCBR
Cornet 33 NCBR
Dotacja Celowa

  • Analizator węgla i azotu Vario TOC Cube firmy KENDROLAB - oznaczenie praktycznie wszystkich postaci węgla i azotu całkowitego w próbkach stałych i ciekłych poprzez wysokotemperaturowe utlenianie w strumieniu tlenu. W wyniku spalania katalitycznego węgiel/azot związany przetwarzany jest do postaci CO2/NO2 i mierzony za pomocą detektora NDIR/EL.
  • Analizator chemicznego zapotrzebowania tlenu QuickCODlab firmy OMC ENVAG - oznaczenie chemicznego zapotrzebowania tlenu w próbkach ciekłych poprzez wysokotemperaturowe spalanie.
  • Spektrofotometr UV/VIS DR 6000 firmy Hach - wyznaczenie stężenia związków i pierwiastków chemicznych w próbkach ciekłych m. in. azot ogólny, azot amonowy, azot azotanowy, fosfor/fosforany, kationowe, anionowe i niejonowe substancje powierzchniowo czynne, żelazo, chlorki, siarczany, węgiel (TC, TOC, TIC), zawiesiny ogólne, twardość wody, ChZT.
  • Zestaw do oznaczania BZT5 firmy WTW – pomiar biochemicznego zapotrzebowania tlenu w analizie wody i ścieków. Zasada pomiaru opiera się na pomiarze ciśnienia w zamkniętym układzie: mikroorganizmy znajdujące się w próbce zużywają tlen i produkują przy tym CO2, absorbowany przez NaOH. Powstałe podciśnienie, jako wartość pomiarowa koreluje bezpośrednio z mg/dm3
  • Analizator Lactostar firmy Funky Gerber – szybka analiza głównych składników mleka oraz próbek wodnych, które są zanieczyszczone produktami mlecznymi.
  • Rentgenowski spektrometr fotoelektronowy XPS/ESCA firmy Prevac - jakościowa i ilościowa analiza składu i stanów chemicznych pierwiastków na powierzchni litych próbek.
  • Mikroskop cyfrowy firmy KEYENCE Int. - obrazowanie struktury materiałów. Zaimplementowana kamera z sensorem CMOS i technologia pixel shift umożliwiają rejestrowanie obrazów o rozdzielczości 18 MP.
  • Laboratoryjny młynek wibracyjny firmy TestChem - mielenie i mieszanie suchych próbek laboratoryjnych.
  • Bioreaktor fazy ciekłej 50L - biotechnologiczne zagospodarowanie pozostałości pofiltracyjnych oraz biologiczne oczyszczania ścieków przemysłowych.
  • Bioreaktor zbiornikowy New Brunswick BIOFLO 310 firmy Eppendorf – hodowla bakterii, grzybów, drożdży oraz glonów.
  • Reaktor laboratoryjny do hodowli mikroorganizmów – hodowla mikroalg w kontrolowanych warunkach procesowych (naświetlenia, napowietrzania, mieszania).
  • Porozymetr 3G zH QuantaChrome firmy Anton Paar - oznaczenie wielkości i rozkładu wielkości porów przelotowych w materiałach półprzepuszczalnych. Urządzenie wykorzystuje metodę „Liquid Expulsion Technique” (technika ciągłego wydalania), tzn. mierzy średnicę najbardziej zwężonej części otworu przelotowego porów.
  • Automatyczny aplikator MEMCAST firmy Porometer - wylewanie cienkich, polimerowych materiałów filtracyjnych, folii półprzepuszczalnych.
  • Reaktor z zamknięciem zamkowym typu ZipperClave 500 ml, SS316 - przygotowywanie homogenicznych roztworów, w tym mieszanin o ograniczonej rozpuszczalności składników.
  • Zintegrowany system oczyszczania cieczy technologicznych z wykorzystaniem technik membranowych – realizowanie procesów MF, UF, NF i RO z wykorzystaniem polimerowych membran zwojowych.
  • Instalacja do procesu mikrofiltracji – realizowanie procesu MF z wykorzystaniem membran ceramicznych.
  • Stanowiska do badania procesów membranowych - realizowanie procesów MF, UF, NF i RO z wykorzystaniem membran polimerowych w skali laboratoryjnej i pilotowej.
  • Testowa instalacja do procesu wymuszonej osmozy - realizowanie procesu FO w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem membran płaskich.