Bakterier som äter kväve och organiskt material är en del av processer som kan utvecklas för behandling av avloppsvatten med mindre energi och utsläpp.

Mer än hälften av den energi som krävs för behandling av avloppsvatten används för att tillföra syre till den biologiska reaktorn. Bakterierna behöver syre för att fungera. Dock, reningsverkets operatörer vet inte exakt var i bassängen syret behövs. Det är därför de måste tillsätta mer syre i vattnet än bakterierna faktiskt behöver.

"Just nu, bara 20% av syret hamnar i bakterierna, medan de återstående 80% går till spillo, säger Anna Mikola, Professor i praktik för kommunal avfallsbehandling.

Hon leder ett projekt som just börjat utveckla ett litet undervattensfartyg för mätningar. Med detta verktyg, forskare kommer i framtiden att kunna samla in information om mängden syre på olika platser i bassängen. Med de mätinstrument som för närvarande finns tillgängliga, mätning av syrekoncentrationer skulle vara dyrt och kräva ett stort antal instrument.

Utvecklingen av undervattensroboten pågår fortfarande. Mikola uppskattar att den kommer att vara klar för testning i ett verkligt avloppsreningsverk om cirka ett år från och med nu.

Skrattgas är ingen anledning till glädje i ett avloppsreningsverk

När bakterier tar bort kväve från avlopp, slutresultatet ska vara ren kvävgas. Men så är inte alltid fallet. Ibland störs bakteriernas normala funktion och de producerar istället lustgas, även känd som skrattgas.

"Under vissa onormala förhållanden, så mycket som en femtedel av kvävet kan släppas ut i atmosfären som skrattgas istället för kväve, säger Mikola.

Skrattgas är 300 gånger mer skadligt för jorden än den kända koldioxiden.

Mikola rapporterar att genom nära samarbete inom den internationella forskargruppen, de har gradvis börjat förstå processerna i samband med bildandet av skrattgas. Tillsatsen av för stora mängder syre i avloppet är, verkligen, en sak som ökar skrattgasutsläppen. Men det är inte den enda orsaken.

Forskare har märkt att skrattgas börjar bildas när en grupp bakterier helt försvinner ur avloppet på grund av giftiga utsläpp.

"Bakterierna fungerar tillsammans, och om en grupp går förlorad, skrattgas börjar bildas. "

Någon substans i avloppsvattnet som kommer in i reningsverket orsakar denna förgiftning. Forskarna vet inte ännu, dock, vad detta ämne eller kombination av ämnen är. Och när skrattgasen börjar bildas, det är inte lätt att få tillbaka processen. Störningen kan pågå i tre till fyra månader.

Bildandet av skrattgas blir också lätt oupptäckt om inga direkta mätningar görs av kväveoxidutsläpp. Vid avloppsreningsverket Viikinmäki, mätningar av skrattgasutsläpp har redan genomförts i över ett decennium.

"Det är en stor förbättring att vi kan upptäcka situationen och hjälpa processen att komma tillbaka på rätt spår inom bara två till tre veckor."