'Twentekanaalbacterie' kan afvalwaterzuivering verbeteren
|
 |
Met de ontdekking van de 'Twentekanaalbacterie' M.oxyfera (Methylomirabilis oxyfera) kan afvalwater zuiveren in de toekomst wellicht met een hoger milieurendement en tegen lagere kosten. "De onderzoeksresultaten op labschaal zijn hoopvol. Voordat de bacterie in de praktijk toepasbaar is in het zuiveringsproces, is er nog veel onderzoek nodig", vertelt Francisca Luesken. In oktober promoveerde Luesken aan de Radboud Universiteit Nijmegen op haar onderzoek naar de toepasbaarheid van M. oxyfera in afvalwaterzuivering. "De bacterie kan in zuurstofloze (anaerobe) omstandigheden methaan (CH4) en nitriet (NO2-) omzetten tot koolstofdioxide (CO2) en stikstofgas (N2)."
"Met deze bijzondere eigenschap kan M. oxyfera in een afvalwaterzuivering het gehalte aan opgelost methaan verlagen evenals het stikstofgehalte," aldus Luesken. "Dat leidt tot een betere kwaliteit effluent en waarschijnlijk ook tot lagere kosten voor het zuiveren van afvalwater. In huidige waterzuiveringen wordt methaan in de gasfase al opgevangen en gebruikt als energiebron, maar een deel van het geproduceerde methaan blijft opgelost in het water. Dit zou M. oxyfera kunnen gebruiken voor het verwijderen van nitriet.
Modder
De bacterie werd ongeveer zes jaar geleden ontdekt in modder uit het Twentekanaal. Op de universiteit werd de zogenaamde 'Twentekanaalbacterie' uitgebreid onderzocht. Op basis van de eigenschap van omzetting van methaan kreeg de bacterie de naam M.oxyfera. Uit nader onderzoek bij rioolwaterzuiveringen bleek de bacterie bij negen van de tien onderzochte locaties voor te komen. "Een gunstig resultaat, want dat betekent dat de bacterie in omstandigheden van afvalwaterzuiveringen kan overleven. Uit het slib van één van de zuiveringen hebben we de bacterie kunnen vermenigvuldigen voor verder onderzoek."
Microscopische weergave van de 'twentekanaalbacterie'
Nog niet in praktijk
Naast de eigenschappen van M.oxyfera onderzocht de promovendus of de bacterie kon overleven naast de anammox bacterie, die ammonium (NH4+) en nitriet omzet in stikstofgas. "Op labschaal bleek de combinatie van M.oxyfera en anammox bacteriën in één zuivering mogelijk te zijn, waarbij zowel methaan, ammonium als nitriet werden omgezet. Voordat het tot een praktijkinstallatie komt, is er echter nog veel onderzoek nodig." Ter illustratie vertelt Luesken dat het ongeveer vijftien jaar duurde vanaf de ontdekking van de anammox bacterie tot de eerste fullscale reactor in Rotterdam.
Omstandigheden moeten kloppen
Een aspect dat zeker aandacht vergt volgens Luesken is hoe je de omstandigheden creëert in een zuivering, waarbij zowel methaan als nitriet aanwezig zijn. "In de praktijk is er ammonium aanwezig in het afvalwater en moet je een manier vinden om nitriet te vormen uit ammonium. Bij anammox-reactoren wordt dit gedaan door minimale beluchting,waarbij nitrificerende bacteriën ammonium deels omzetten tot nitriet en anammox bacteriën het gevormde nitriet en ammonium kan omzetten tot het onschadelijke stikstofgas "
Vervolgonderzoek
Het promotieonderzoek van Luesken is afgerond, maar ze ziet nog voldoende uitdagingen voor vervolgonderzoek. "Zelfs als er methaan en nitriet aanwezig zijn, zal onderzoek uit moeten wijzen of M.oxyfera de competitie met andere 'zuiveringsbacteriën' in de praktijk aankan." En die concurrerende bacteriën zijn zeer divers in een afvalwaterzuivering, zoals oxiderende (organische stof à koolstofdioxide), nitrificerende (ammonium à nitriet/nitraat) en anammox (ammonium+nitriet à stikstofgas) bacteriën." Diverse partijen, zoals STOWA, Paques, STW en waterschappen ondersteunden het vier jaar durende promotieonderzoek. Luesken denkt dat er vanuit de afvalwaterbranche voldoende belangstelling is om financiële middelen te genereren om vervolgonderzoek te kunnen bekostigen.
(WaterForum Online, 14 december 2011)
|
