Bakterier spelar en helt avgörande roll i processen att bryta ner och bearbeta avloppsvatten. Naturen har använt bakterier för detta i årtusenden, och trots all modern teknik förlitar sig både septiktankar och kommunala reningsverk fortfarande på mikroorganismerna för att klara huvuddelen av jobbet. Samtidigt bidrar inte alla bakterier till nedbrytningen – olika arter fyller olika funktioner i reningen.
Bakterier är encelliga organismer som utför mycket specifika uppgifter. Både nyttiga och skadliga varianter finns: bakterierna i tarmen hjälper dig att smälta maten, medan skadliga bakterier på huden kan ta sig in i ett sår och orsaka en infektion. Även i avloppsvatten finns både nytta och skada. Bakterier delas grovt in i två huvudkategorier – aeroba och anaeroba – plus några som klarar båda miljöerna. Aeroba bakterier behöver syre för att fungera, medan anaeroba inte gör det. Olika reningssystem utnyttjar båda typerna. Bacillus-bakterier är särskilt effektiva eftersom de trivs i båda systemtyperna och dessutom inte är patogena, alltså giftiga.
Aeroba bakterier arbetar i öppna system med god tillgång på syre. Exempel är komposttoaletter, våtmarker och öppna avloppsdammar. Bakterierna konsumerar organiskt avfall och syre och utsöndrar vatten och koldioxid som restprodukter. I ekosystem som våtmarker spelar de en livsviktig roll: de producerar den koldioxid som vattenväxterna behöver för att frodas och hjälper till att balansera vattennivåerna som påverkas av avdunstning. I reningsverk genomgår vattnet en omfattande filtreringsprocess innan det når dammarna, och det kemiskt desinfekteras innan det lämnar anläggningen.
Anaeroba bakterier verkar i slutna system, exempelvis septiktankar. De bryter ner organiskt material och utsöndrar metan och vätesulfid – gaser som är giftiga, eller septiska. Avloppsvattnet leds in i tanken där det separeras i tre lager: ett gyttskikt på ytan, ett mellanskikt med relativt rent vatten och ett bottenskikt av slam. Bakterierna arbetar i slamskiktet och äter upp så mycket av det närbara materialet som möjligt. De oätbara resterna pumpas bort regelbundet. Vattnet i mellanskiktet innehåller dock fortfarande skadliga bakterier och virus och måste därför filtreras ytterligare. Det leds ut i infiltrationsledningar – slingrande sträckor av perforerade rör under marken – där jorden renar vattnet när det sipprar ner mot grundvattnet eller avdunstar i luften.
Forskare söker ständigt nya sätt att låta bakterier rena avloppsvatten mer effektivt, så att kommunala system kan använda mindre energi och lämna kvar inget farligt avfall. Reningsverken måste idag filtrera bort skadliga kemikalier som nitrater och perklorat samt andra gifter, med energikrävande system som dessutom förbrukar stora mängder vatten. Det uppsamlade avfallet måste sedan destrueras eller brännas upp, eftersom det fortfarande är giftigt. För att bakterier ska kunna omvandla dessa kemikalier till ofarliga former behövs väte – en svår och ibland nästan omöjlig utmaning. Forskare vid Arizona State University har dock hittat en praktisk lösning: att tillfälla väte via ett membran.
Det experimentella membranet, kallat membranbiofilmreaktor (MBfR), består av fibrer som avger väte till bakterierna som sitter på dess yta. Resultatet blir rent vatten och ofarliga slutprodukter som kvävgas och kloridjoner. Processen sker i rumstemperatur utan tunga pump- eller filtermekanismer, vilket gör den betydligt billigare än många alternativa reningssystem.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online