Skylning af nitrogen fra havvandbaserede toiletter

En ny salt-tolerant bakterie dyrket fra Det Røde Hav fjerner effektivt nitrogen fra salt spildevand, foreslår forskning fra Pascal Saikalys team på KAUST. Bakterien kan bruges til behandling af spildevand fra toiletter, der bruger havvand til skylning i stedet for ferskvand.

Mindre end en procent af Jordens vand er frisk og også tilgængelig til menneskelig brug. Verdens befolkning forventes at vokse til omkring ti milliarder i 2050 og vil fortsat lægge et stigende pres på denne allerede sjældne ressource.

I øjeblikket, toiletskylning tegner sig for omkring 30 procent af verdens samlede husholdningsbehov, med en gennemsnitlig menneskeskylning på hele 50 liter om dagen. Brug af havvand til at skylle toiletter kan delvist lette presset på ferskvandsressourcer.

"Skylning af havvandstoilet er allerede i praksis i Hong Kong, Singapore og Tokyo, "siger KAUST-forsker Muhammad Ali." Flere kystbyer vil sandsynligvis følge trop for at reducere deres afhængighed af ferskvandsressourcer og energikrævende afsaltning. Men det høje saltindhold i spildevandet fra toiletvandsspylning af havvand begrænser ydeevnen for konventionelle kvælstoffjernende bakterier, der bruges i behandlingsprocesser, fordi de har lav salttolerance. "

Muhammad Ali og ph.d. kandidat Dario Rangel Shaw, begge i Pascal Saikalys laboratorium, gennemført tre års test for at finde ud af, om bakterien Candidatus Scalindua sp. AMX11, som de dyrkede fra Det Røde Hav, effektivt kunne fjerne nitrogen fra salt spildevand.

Kvælstof skal fjernes fra spildevand på grund af dets negative virkninger på miljøet og menneskers sundhed. I øjeblikket, den mest energieffektive metode til at gøre dette indebærer brug af granulat indeholdende to typer nitrogen-fjernende bakterier. Men en af ​​disse, en anaerob ammoniumoxidationsbakterie, eller kort sagt anammox -bakterier, har en meget lav tolerance for og effektivitet i saltvand.

KAUST's Candidatus Scalindua sp. AMX11 var omkring 90 procent effektiv til behandling af spildevand med en saltholdighed på ca. 1,2 procent og viste høje kvælstoffjernelseshastigheder. Testene var på ægte havvand - i modsætning til andre undersøgelser, der brugte kunstige versioner.

"Fundene viser et bevis på koncept, og det næste trin er at demonstrere denne teknologi i et mikrobielt granulært system, der indeholder Candidatus Scalindua sp. AMX11-bakterier og de andre bakterietyper, der er nødvendige for en fuldskala spildevandsbehandlingsproces, "forklarer Saikaly.