Uddannelses- og Forskningsministeriet - FTP - Diagnostics and management of nitrous oxide production and emission during biological wastewater treatment - N2OMAN

Projekter: ProjektForskning

Beskrivelse

Atmospheric concentrations ofnitrous oxide (N2O), a gas with a 300-times higher global warming potential than CO2 and with ozone destroying properties, are increasing at alarming rates. The contribution of wastewater treatment plants (WWTPs) to N2O emissions has only recently been acknowledged (1), prompting monitoring of N2O at WWTPs globally. However, studies on whichmicrobial mechanisms produce N2O, and how these are controlled by environmental conditions are in their infancy. The results of this project will improve our fundamental understanding of the mechanisms and regulation of N2O production during biological wastewater treatment by using a combination of isotopic (15N, 18O) and molecular ecological approaches. Combined with on-line sensor measurements and mathematical modeling, this will provide insight in how we can predict and control N2O emissions, so that effective management strategies can be derived to ensure that WWTPs control their N emission to both the atmosphere (as N2O) and the aquatic environment (NH4+, NOx-). Hence, we will make a significant contribution to managing the nitrogen (N) cycle, one of the grand engineering challenges of the 21st century.

Lægmandssprog

Mikrobiel lattergasproduktion og frigivelse i renseanlæg –N2Oman Latter forbinder vi med noget positivt –i en mere dyster variant kan lattergas være en af de største trusler mod ozonlaget og medvirke til at øge den globale opvarmning. Lattergas er en mindre betydningsfuld drivhusgas, hvis man kun kigger på mængden, der udledes. Gassens effektive adsorption af infrarød stråling i atmosfæren gør dog at opvarmningspotentialet for et mol lattergas er omkring 300 gange større end for CO2. Lattergas undslipper som et biprodukt af biologisk kvælstoffjernelse i renseanlæg. Vi ved endnu meget lidt om hvor meget lattergas, der frigives fra renseanlæg, hvilke mikrobielle processer der er involveret samt hvilke faktorer der regulerer den mikrobielle lattergasproduktion. Projektet har til formål at kaste lys over bidraget af de enkelte processer –nitrifikation, denitrifikation og nitrifier-denitrifikation –til lattergasproduktion og reguleringen af disse processer. Hertil benyttes kontrollerede inkubationsforsøg, hvor forskellige 15N/18O-mærkede substrater tilsættes. Disse analyser kombineres med molekylære teknikker, online sensormålinger og matematisk modellering. Samlet vil dette give en detaljeret, kvantitativ forståelse, således at vi kan forudsige og kontrollere lattergasfrigivelse fra renseanlæg. Effektive strategier til styringsændringer for at nedbringe frigivelsen testes ved brug af lattergassensorer
StatusAfsluttet
Effektiv start/slut dato01/11/201328/02/2018