Uutiset

Pääosassa kiltti puhdistajabakteeri

Typpeä ja orgaanista ainetta syövät puhdistajabakteerit ovat mukana prosesseissa, joita kehittämällä jätevesiä voidaan puhdistaa tulevaisuudessa vähemmällä energialla ja päästöillä.
MIkroskooppikuva bakteerista
Bakteereja mikroskooppikuvassa, kuva: Antonina Kruglova

Yli puolet jäteveden käsittelyn tarvitsemasta energiasta kuluu hapen syöttämiseen biologiseen reaktoriin. Puhdistajabakteerit tarvitsevat happea toimiakseen. Jäteveden käsittelijät eivät kuitenkaan tarkalleen tiedä, missä kohtaa altaassa happea tarvitaan. Siksi he joutuvat lisäämään happea veteen enemmän kuin mitä bakteerit tarvitsisivat. 

”Tällä hetkellä vain 20 % hapesta päätyy puhdistajabakteereille ja loput 80 % menee hukkaan”, sanoo yhdyskuntajäteveden puhdistuksen työelämäprofessori Anna Mikola.

Hän vetää juuri alkanutta hanketta, jossa kehitetään pientä mittaussukellusvenettä. Sen avulla tutkijat pystyvät tulevaisuudessa keräämään tietoa hapen määrästä eri kohdissa allasta. Nykyisillä mittalaitteilla hapen pitoisuuksien mittaaminen olisi kallista ja vaatisi suuren määrän mittalaitteita.

Sukellusrobotin kehittäminen on vielä alussa. Mikola arvioi, että näillä näkymin vuoden kuluttua sitä voidaan testata oikeassa jätevesipuhdistamossa.

Ilokaasu ei ole ilon asia jätevedenpuhdistamossa

Kun puhdistajabakteerit poistavat jätevedestä typpeä, lopputuloksena on puhdasta typpikaasua. Mutta ei aina. Joskus bakteerien toiminta häiriintyy ja ne tuottavatkin typpioksiduulia eli ilokaasua.

”Jopa viidennes typestä tietyissä häiriötilanteissa voi päätyä ilmakehään ilokaasuna eikä typpenä”, Mikola sanoo.

Verrattuna tutumpaan hiilidioksidiin, ilokaasu on 300 kertaa haitallisempaa maapallolle.

Mikola kertoo, että kansainvälisen tutkijajoukon yhteistyö on ollut tiivistä ja pikkuhiljaa he ovat alkaneet ymmärtää ilokaasun muodostumiseen liittyviä prosesseja. Hapen turha lisääminen veteen on yksi asia, joka lisää kaasupäästöjä. Mutta se ei ole ainoa syy.

Tutkijat ovat havainneet, että ilokaasua alkaa muodostua, kun yksi ryhmä bakteereja häviää jätevedestä kokonaan myrkyllisen päästön takia.

”Bakteerit tekevät yhteistyötä keskenään, ja jos yksi ryhmä tippuu pois, ilokaasua alkaa muodostua.”

Jokin aine puhdistamoon tulevassa jätevedessä aiheuttaa myrkytyksen. Mikä aine tai aineiden yhdistelmä on, sitä tutkijat eivät tiedä. Ja kun ilokaasua alkaa muodostua, prosessi ei helposti palaudu ennalleen itsekseen. Häiriötilanne saattaa jatkua 3–4 kuukautta.

Ilokaasun muodostuminen jää myös helposti havaitsematta, jos ilokaasupäästöjä ei mitata suoraan. Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla ilokaasupäästöjä on mitattu jo kymmenen vuoden ajan.

”On iso parannus, että voimme havaita tilanteen ja auttaa prosessia palautumaan jo 2–3 viikon kulutta.”

Ilokaasun muodostumisen ja happitasapainon tutkiminen ja parempi ymmärtäminen ovat tärkeitä virstanpylväitä kohti resurssiviisasta jätevedenpuhdistamoa. Ratkaisemalla muun muassa nämä asiat laitokset voivat tulevaisuudessa muuntua päästäjistä hiilinieluiksi.

Anna Mikolan professuuri on Aalto-yliopiston vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusryhmässä insinööritieteiden korkeakoulun rakennetun ympäristön laitoksella. Professuuriin ovat lahjoittaneet Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä HSY, Maa- ja vesitekniikan tuki ry, Vesilaitosten kehittämisrahasto, HS-Vesi, Vaasan Vesi, Mikkelin vesilaitos, Lappeenrannan Energia Oy, Kuopion Vesi, Porvoon vesi, Jyväskylän seudun puhdistamo Oy ja Turun seudun puhdistamo Oy. 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

men talking
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Korjausrakentaminen on riskialtista - Nyt tutkimus esittää keinoja sen parempaan hallintaan

Energiaremontit, modernisointi ja käyttötarkoituksen muutokset lisäävät korjausrakentamisen tarvetta. Korjausrakentaminen on kuitenkin tunnetusti riskialtista liiketoimintaa. Building 2030 konsortion tutkimus tutki, miten esivalmistus ja digitaalinen tiedonhallinta voisivat tehdä siitä hallitumpaa.
Alustatalouden faktat ja myytit jakso 8 studiossa Annukka Berg, Juhani Järvensivu, William von der Pahlen ja Robin Gustafsson
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Olisiko alustataloudesta hävikinpoistajaksi? Alustatalouden F&M -podcast pureskelee kiertotalouden kysymyksiä

Alustataloudella voisi olla ratkaisun avaimia kiertotalouden tehostamiseksi, mutta niiden hyödyntämisessä ollaan vielä kaukana.
RDM & Open Science training
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkimusdatan hallinnan ja avoimen tieteen koulutukset keväällä 2023

Kaikille avoimien koulutusten ilmoittautuminen on avattu.
Microscopic image of giant gas vesicles.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat loivat tehokkaan varjoaineen kuorruttamalla kuplia proteiinilla

Bakteerien solunsisäisten kelluntakuplien inspiroimat tutkijat kehittivät samanlaisen tekniikan pienten kaasuvesikkelien kuorruttamiseen sienistä saatavalla proteiinilla. Lopputuloksena syntyvät kuplat ovat turvallisia ja erittäin stabiileja, minkä ansiosta niitä voidaan käyttää esimerkiksi ultraäänitutkimuksen varjoaineena.