De Delftse waterzuiveringstechniek anammox, waarbij bacteriën ammonium afbreken, was tot voor kort gehuld in mysterie. Dr.ir. Wouter van der Star heeft het geheim opgelost.
Dr.ir. Wouter van der Star promoveerde 15 april op een onderzoek naar de groei-eigenschappen en de stofwisseling van deze bacteriën. Tijdens zijn onderzoek slaagde hij erin de anammoxpopulaties twee maal zo snel te laten groeien. Mooi meegenomen dus voor zuiveringsinstallaties die deze techniek gebruiken, zou je denken. “Vooralsnog zijn de onderzoeksresultaten vooral vanuit fundamenteel wetenschappelijk oogpunt erg interessant”, relativeert Van der Star.
“Anammox-bacteriën zijn op zijn minst een beetje recalcitrant te noemen”, vertelt Van der Star. “Waar een ‘normale’ bacterie zich in het algemeen ieder uur kan verdubbelen, doet deze variant er zo ongeveer twee weken over.” Dr.ir. Wouter van der Star ontdekte onlangs dat de reactie plaatsvindt in kleine capsules binnenin de bacteriën. En dat is uniek.
Hij onderzocht in het lab of de bacteriën – die meestal samenklitten in de vorm van korrels – ook als vrije losse cellen kunnen bestaan. “De meest gangbare theorie in de waterzuiveringswereld was dat langzaam groeiende bacteriën altijd samenklitten”, vertelt de onderzoeker. Maar in een zogenaamde membraanbioreactor, waarbij een membraan alle deeltjes scheidt van het water, toonde Van der Star aan dat het wel degelijk kan. “Losse bacteriën zinken niet naar de bodem en worden daardoor met de gangbare zuiveringsmethode weggespoeld tijdens het zuiveringsproces.”
De losse bacteriën kunnen sneller groeien doordat ze elkaar nauwelijks belemmeren in het vergaren van voedsel (ammonium), in tegenstelling tot hun soortgenoten die in hoopjes samengeklit zitten. Maar dit voordeel weegt niet op tegen het voordeel dat de zinkende samengeklitte bacteriekorreltjes bieden in de gangbare anammox-zuiveringsinstallaties.
“Wat vooral interessant is”, vertelt van der Star, “is dat ik met de losse bacteriën heb kunnen onderzoeken waar de afbraak van ammonium precies plaatsvindt in de cellen. Met kernspinresonantie kon ik de pH meten in de cellen en ook in kleine capsules binnenin de bacteriën. Hieruit blijkt dat de reactie binnen deze compartimenten plaatsvindt. Geen enkele andere bacterie gebruikt dergelijke compartimenten voor zijn stofwisseling.”
Dr.ir. Wouter van der Star promoveerde 15 april op een onderzoek naar de groei-eigenschappen en de stofwisseling van deze bacteriën. Tijdens zijn onderzoek slaagde hij erin de anammoxpopulaties twee maal zo snel te laten groeien. Mooi meegenomen dus voor zuiveringsinstallaties die deze techniek gebruiken, zou je denken. “Vooralsnog zijn de onderzoeksresultaten vooral vanuit fundamenteel wetenschappelijk oogpunt erg interessant”, relativeert Van der Star.
“Anammox-bacteriën zijn op zijn minst een beetje recalcitrant te noemen”, vertelt Van der Star. “Waar een ‘normale’ bacterie zich in het algemeen ieder uur kan verdubbelen, doet deze variant er zo ongeveer twee weken over.” Dr.ir. Wouter van der Star ontdekte onlangs dat de reactie plaatsvindt in kleine capsules binnenin de bacteriën. En dat is uniek.
Hij onderzocht in het lab of de bacteriën – die meestal samenklitten in de vorm van korrels – ook als vrije losse cellen kunnen bestaan. “De meest gangbare theorie in de waterzuiveringswereld was dat langzaam groeiende bacteriën altijd samenklitten”, vertelt de onderzoeker. Maar in een zogenaamde membraanbioreactor, waarbij een membraan alle deeltjes scheidt van het water, toonde Van der Star aan dat het wel degelijk kan. “Losse bacteriën zinken niet naar de bodem en worden daardoor met de gangbare zuiveringsmethode weggespoeld tijdens het zuiveringsproces.”
De losse bacteriën kunnen sneller groeien doordat ze elkaar nauwelijks belemmeren in het vergaren van voedsel (ammonium), in tegenstelling tot hun soortgenoten die in hoopjes samengeklit zitten. Maar dit voordeel weegt niet op tegen het voordeel dat de zinkende samengeklitte bacteriekorreltjes bieden in de gangbare anammox-zuiveringsinstallaties.
“Wat vooral interessant is”, vertelt van der Star, “is dat ik met de losse bacteriën heb kunnen onderzoeken waar de afbraak van ammonium precies plaatsvindt in de cellen. Met kernspinresonantie kon ik de pH meten in de cellen en ook in kleine capsules binnenin de bacteriën. Hieruit blijkt dat de reactie binnen deze compartimenten plaatsvindt. Geen enkele andere bacterie gebruikt dergelijke compartimenten voor zijn stofwisseling.”
Comments are closed.