Nya metoder för bättre rening av avloppsvatten
Innan avloppsvatten når våra vattendrag måste det renas från näringsämnen för att undvika stora algblomningar som kan resultera i allvarliga störningar i växt- och djurliv.Robert Almstrand vid Göteborgs universitet visar i sin avhandling att man bättre kan klara rening av kväve från avloppsvatten genom att växelvis tillföra låga och höga halter av näring till de bakterier som renar vattnet.
Utsläpp av avloppsvatten i hav, sjöar och floder tillför näringsämnen i form av kväve och fosfor. Detta orsakar stora algblomningar och för att förhindra detta renas avloppsvatten i avloppsreningsverk innan det släpps ut.
Kvävereningen är en biologisk process, där olika grupper av bakterier utnyttjas för att i ett antal steg omvandla kväveföreningar till kvävgas som avgår till atmosfären. Ett av stegen för att rena kvävet är nitrifikation, en viktig men också känslig process. Nitrifikation innebär att ammoniak blir till nitratjoner via oxidation, och den utförs av bakterier.
Robert Almstrand vid Institutionen för kemi och molekylärbiologi visar i sin avhandling att förmågan hos de bakterier som genomför nitrifikationen förbättras om bakterierna växelvis tillförs låga och höga halter av näring i form av ammoniumkväve istället för en jämn låg halt. På detta sätt kan reningsverk bättre klara av svängningar mellan låga och höga kvävekoncentrationer i avloppsvattnet.
– Eftersom avloppsvatten hela tiden varierar i sammansättning var det viktigt att genomföra studierna i en miljö som är så lik riktiga avloppsreningsverk som möjligt. Därför konstruerade vi en experimentanläggning på Ryaverket i Göteborg, säger Robert Almstrand.
Bakterierna som undersöktes växte i så kallade biofilmer, det vill säga täta samlingar av mikroorganismer på ytor. Med hjälp av mikroskopi och digital bildanalys studerade Robert Almstrand hur bakteriesamhället i biofilmerna förändrades på grund av olika näringshalter.
– Olika arter av bakterier gynnas eller missgynnas i olika utsträckning av förändringar i deras livsmiljö, säger han. Dessa egenskaper avspeglas även i deras position i biofilmen, därför utvecklade vi nya metoder för att analysera detta i detalj. De nya metoderna är väldigt flexibla och kan därför användas för att analysera i stort sett vilka biofilmer som helst.
Dessutom konstaterade Robert att grupper av bakterier som normalt anses tillhöra samma art (Nitrosomonas oligotropha) påverkades olika av förändringarna. Därför är det även viktigt att förstå skillnaderna inom arter av nitrifierande bakterier för att förbättra kväverening.
Avhandlingen “Biofilms in Nitrogen Removal – Bacterial Population Dynamics and Spatial Distribution” försvarades den 3 februari 2012 vid Göteborgs universitet. Handledare: Malte Hermansson
