Metoder för aktivitetstest av anammox och ammoniakoxiderande bakterier på bärarmaterial

Sammanfattning: I och med övergödningsproblematiken i Östersjön och Sveriges åtaganden i samband med Baltic Sea Action Plan kommer det i framtiden ställas högre krav på rening av kväve från de större avloppsreningsverken i Sverige. Anammox är processen där ammonium oxideras till kvävgas med nitrit som elektonacceptor. Anammox har under den senare tiden implementerats för rejektvattenbehandling i avloppsreningsverk runt om i världen.  När anammox används för att rena ammonium krävs att ca hälften av inkommande ammonium oxideras till nitrit genom nitritation. Detta steg utförs av ammoniakoxiderande bakterier (AOB) vilka kräver en aerob miljö. Den kombinerade processen med anammox och nitritation kallas deammonifikation. På Sjölunda avloppsreningsverk i Malmö har en pilotstudie, i sammarbete med VA-teknik på Lunds Tekniska Högskola, startats för att undersöka potentialen i att implementera deammonifikation i huvudströmmen på reningsverket. Detta examensarbete har syftat till att utarbeta metoder för aktivitetstest av anammox och AOB på bärarmaterial från pilotanläggningen. Med de utarbetade metoderna studerades sedan anammoxbakteriernas aktivitet vid förändrad temperatur. Eftersom anammox producerar kvävgas kunde en metod som baseras på tryckmätning utarbetas för att bestämma anammoxaktiviteten. Metoden visade sig vara tidseffektiv och enkel att utföra. I examensarbetet framkom resultat som visar på att anammox­aktiviteten är beroende av startkoncentrationen av nitrit vid startkoncentrationer under 75 milligram kväve per liter (mg N/l). Beroendet följer av diffusionsbegränsningar i biofilmen vid lägre koncentrationer. Vid startkoncentrationer i intervallet 75-150 mg N/l var aktiviteten oberoende av startkoncentrationen. Vid koncentrationer över 150 mg N/l konstaterades en aktivitetsminskning som troligtvis beror på nitritinhibering. Metoden som arbetades fram för aktivitetstest av AOB baserades på att mäta syrerespirationen innan och efter tillsats av ammonium i en alternerande syresatt reaktor. I metoden skulle en inhibitor för nitritoxiderande bakterier, NaClO3, tillsättas vid slutet av försöket för att säkerställa att dessa bakterier inte konsumerar syre och därmed påverkar resultatet. Vid tillsats av inhibitorn uppstod en orimligt stor aktivitetsförlust som tyder på att denna även inhiberar AOB.  Anammoxaktivitetens temperaturberoende analyserades genom aktivitetsmätning vid fyra temperaturer, i intervallet 11,1-24,9 °C. Försöken visade att förhållandet var exponentiellt och att vid en temperatursänkning från 24,9 °C till 11,1 °C förloras 93 % av aktiviteten.