Recalcitrante afvalwaterbacterie getemd

Anammox-bacteriën zijn op zijn minst een beetje recalcitrant te noemen: waar een ‘normale’ bacterie zich in het algemeen ieder uur kan verdubbelen, doet deze variant er - onder ideale omstandigheden - zo ongeveer twee weken over. Omdat de toepassing van Anammox-bacteriën in de stikstofverwijdering uit afvalwater grote kosten- en milieuvoordelen biedt, is het versnellen van hun groei bijzonder de moeite waard.

De Delftse promovendus Wouter van der Star is er in een STW-onderzoek in geslaagd de bacterie hanteerbaarder te maken. In het lab werd gekeken of de bacteriën - die meestal samenklitten in de vorm van korrels - ook als vrije losse cellen konden bestaan. Hiervoor werd een membraanbioreactor gebruikt, waarin de bacteriën werden gestimuleerd zo snel mogelijk te groeien. De bacteriën konden inderdaad als vrije cellen groeien en waren sneller dan ooit: de verdubbelingstijd kon meer dan gehalveerd worden tot 8 dagen. Misschien nog wel belangrijker was dat de gevormde cellen gemakkelijk gebruikt konden worden voor het ontrafelen van hun stofwisseling.

Van der Star zorgde verder voor de ‘vertaling’ van de kennis op laboratoriumschaal (in reactoren van 10 liter) naar de eerste praktijkschaalreactor (70 m3) in Rotterdam. Deze vertaling vond plaats in nauwe samenwerking tussen de TU Delft, reactoreigenaar Waterschap Hollandse Delta en reactorbouwer en technologieontwikkelaar Paques BV.

Toeval

De Anammox-technologie werd ontwikkeld aan de TU Delft, nadat het proces in 1989 bij toeval was ontdekt bij het bedrijf Gist-Brocades. Tijdens het proces wordt ammonium door bacteriën samen met nitriet omgezet in stikstofgas. Wereldwijd kampt men met hoge ammoniakemissies die de oorzaak zijn van veel milieuproblemen, zoals vissterfte. Het is daarom van groot belang de emissies van deze stof tot het minimum te beperken.

Inmiddels staan er verscheidene Anammox-reactoren in Europa en Japan. De eerste Anammox-reactor op industriële schaal, in Rotterdam, verwijdert een groot deel van de ammoniak uit het afvalwater van de stad. De operationele kosten bedragen slechts tien procent van een conventionele reactor en het energieverbruik is aanzienlijk lager. Verder onttrekt de reactor het broeikasgas CO2 aan de atmosfeer, in plaats van het uit te stoten.

De Rotterdamse Anammox-korrels en de kennis die is verkregen tijdens het opstarten van deze reactor, zorgden dat volgende reactoren tot wel tien keer sneller dan normaal konden worden opgestart. In Nederland werken inmiddels twee andere reactoren (onder meer bij Aviko in “Keppel en omstreken�).