I batteri che mangiano azoto e materia organica fanno parte di processi che possono essere sviluppati per trattare le acque reflue con meno energia ed emissioni.

Più della metà dell'energia necessaria per il trattamento delle acque reflue viene utilizzata per fornire ossigeno al reattore biologico. I batteri hanno bisogno di ossigeno per funzionare. Però, gli operatori degli impianti di trattamento non sanno esattamente dove nel bacino è necessario l'ossigeno. Ecco perché devono aggiungere più ossigeno all'acqua di quanto i batteri abbiano effettivamente bisogno.

"Al momento, solo il 20% dell'ossigeno finisce nei batteri, mentre il restante 80% va sprecato, "dice Anna Mikola, Professore di Pratica per il trattamento dei rifiuti urbani.

Sta conducendo un progetto che ha appena iniziato a sviluppare una piccola imbarcazione sottomarina per effettuare misurazioni. Utilizzando questo strumento, i ricercatori potranno in futuro raccogliere informazioni sulla quantità di ossigeno in diversi punti del bacino. Con gli strumenti di misura attualmente disponibili, misurare le concentrazioni di ossigeno sarebbe costoso e richiederebbe un gran numero di strumenti.

Lo sviluppo del robot subacqueo è ancora in corso. Mikola stima che sarà pronto per essere testato in un vero impianto di trattamento delle acque reflue tra circa un anno.

Il gas esilarante non è motivo di allegria in un impianto di trattamento delle acque reflue

Quando i batteri rimuovono l'azoto dalle acque reflue, il risultato finale dovrebbe essere azoto puro. Ma questo non è sempre il caso. A volte il normale funzionamento dei batteri è disturbato e producono invece protossido di azoto, noto anche come gas esilarante.

"In determinate condizioni anormali, fino a un quinto dell'azoto può essere rilasciato nell'atmosfera come gas esilarante invece di azoto, "dice Mikola.

Il gas esilarante è 300 volte più dannoso per la Terra del familiare biossido di carbonio.

Mikola riferisce che, attraverso una stretta collaborazione all'interno del gruppo di ricerca internazionale, hanno gradualmente iniziato a comprendere i processi associati alla formazione del gas esilarante. L'aggiunta di quantità eccessive di ossigeno nelle acque reflue è, infatti, una cosa che aumenta le emissioni di gas esilarante. Ma non è l'unica causa.

I ricercatori hanno notato che il gas esilarante inizia a formarsi quando un gruppo di batteri scompare completamente dalle acque reflue a causa di emissioni tossiche.

"I batteri lavorano insieme, e se un gruppo è perso, inizia a formarsi del gas esilarante."

Alcune sostanze nelle acque reflue che entrano nell'impianto di trattamento causano questo avvelenamento. I ricercatori non lo sanno ancora, però, che cos'è questa sostanza o combinazione di sostanze. E una volta che il gas esilarante inizia a formarsi, non è facile riportare il processo in carreggiata. Il disturbo può continuare per tre o quattro mesi.

Anche la formazione di gas esilarante passa facilmente inosservata se non vengono effettuate misurazioni dirette delle emissioni di protossido di azoto. Presso l'impianto di trattamento delle acque reflue di Viikinmäki, le misurazioni delle emissioni di gas esilarante sono state effettuate già da oltre un decennio.

"È un grande miglioramento poter rilevare la situazione e aiutare il processo a tornare in carreggiata in sole due o tre settimane".