Bacteriën kunnen helpen om de uitstoot van methaan bij drinkwaterproductie met de helft te verminderen. Ook kunnen ze bijdragen aan de verwijdering van mangaan, waardoor de productie efficiënter wordt. Dat concludeert microbioloog Alje Boersma van de Radboud Universiteit in zijn promotieonderzoek.
Op verschillende locaties waar grondwater wordt opgepompt om er drinkwater van te maken, onderzocht Boersma hoe die productie zowel efficiënter als duurzamer kan. Als microbioloog was hij daarbij met name geïnteresseerd in de rol van bacteriën.
Alje BoersmaIn Nederland wordt zo’n 70 procent van het drinkwater uit grondwater geproduceerd. Dat grondwater moet eerst gereinigd worden en dat gebeurt meestal met een zandfilter. "Het water wordt door een grote bak met zand geleid en in dat zand vinden allerlei microbiologische en chemische processen plaats", aldus de promovendus.
"We gebruiken dit systeem al honderd jaar, maar eigenlijk weten we niet precies waarom het werkt. En dat is wel handig als je het proces wilt verbeteren."
Mangaan
Op twee productielocaties van Vitens deed hij daarom, samen met anderen Signe Haukelidsaeter van Universiteit Utrecht, allerlei experimenten en bekeek hij wat er precies gebeurde in zandfilters. Daaruit bleek dat met name mangaan, een metaal dat lastig uit het water te krijgen is en vaak voor problemen zorgt, vooral door bacteriën wordt verwijderd en niet door een chemisch proces, zoals lang is gedacht.
"Bij chemische verwijdering gaat het om adsorptie in combinatie met oxidatie. De grootste bottleneck was altijd dat er weinig bekend was over mangaan-oxiderende bacteriën. Uit ons onderzoek blijkt dat een bacterie die belangrijk is voor de verwijdering van ammonium wellicht ook belangrijk is voor de verwijdering van mangaan."
"Met die kennis kunnen we ervoor zorgen dat deze bacterie zijn werk beter kan doen. Bijvoorbeeld door koperen leidingen voor het water te gebruiken. Dat koper kan nodig zijn voor enzymen die het proces bevorderen, maar dat moeten we nog verder onderzoeken."
Methaan
Op een locatie van het Limburgse waterbedrijf WML keek Boersma naar de uitstoot van methaan tijdens de drinkwaterproductie. Om methaan – een broeikasgas dat vele malen schadelijker is dan CO2 – uit het drinkwater te verwijderen, worden nu vaak grote hoeveelheden lucht door het water gepompt. Hierdoor vervliegt het methaan en komt het in de atmosfeer terecht.
Samen met onderzoeker Francesc Corbera-Rubio van de TU Delft experimenteerde Boersma daarom met een afgesloten droogfilter: op grote stalen cilinders gevuld met zand wordt water gesproeid. Hierbij komt nog steeds methaan vrij, maar dat wordt door bacteriën omgezet in het minder schadelijke koolstofdioxide (CO2).
Veilig
"We zagen dat 50 procent van het methaan op deze biologische manier verwijderd werd", aldus Boersma. "Dat verlaagt de broeikasgasuitstoot dus ook met 50 procent, een gigantisch verschil."
Volgens de promovendus is het ook een veilige methode en is de angst voor ongewenste bacteriën die op de resterende biomassa afkomen onterecht dankzij een aanpassing aan het filter.
Wel moet er op eventuele nieuwe locaties weer kritisch naar gekeken worden, benadrukt hij. "Het grondwater is overal anders, daarom is ook meer onderzoek nodig."
