Målet med doktorgradsprosjektet er å kartlegge hvordan biofilmen – og dermed fjerning av fosfor og nitrogen – blir påvirket av ytre varierende faktorer som temperatur-, oksygen- og karbontilgjengelighet.
-Jeg jobber med å karakteriserer og lage en modell av hva som foregår hvor og når i biofilmen. En bedre forståelse av biofilmen er viktig for å kunne optimalisere Hias-prosessen for fjerning av både fosfor og nitrogen, sier Didrik. Ved hjelp av sekvenseringsteknologi bestemmes hvilke arter og gener som er tilstede i biofilmen og dermed også i renseprosessen.
Didrik studerer også hvilke egenskaper som bakteriene i biofilmen besitter og hvilke som kommer til uttrykk når og hvor i biofilmen. Denne informasjonen benyttes til å sette opp modeller over de biologiske prosessene i selve biofilmen. Dette er informasjon som er viktig for å kunne optimalisere Hias-prosessen.
-Jeg fattet interesse for Hias-prosessen under en forelesning ved NMBU, sier han. Didrik skrev dessuten også masteroppgave i bioteknologi fra NMBU på Hias-prosessen.
Master
Også Sverre Branders fra Belgia forsker på Hias-prosessen. Han skriver masteroppgave om nitrogenfjerning.
-Jeg trivdes veldig godt da jeg var i Hamar på utveksling gjennom Erasmus. Da jeg fikk muligheten til å komme tilbake for å skrive masteroppgave, grep jeg sjansen, sier Sverre.
Erasmus er et utvekslingsprogram for studenter innen EU-området og EØS-området.
Både han og Didrik henter ut biofilmprøver på Hias RA. Disse prøvene analyseres i laboratoriet på høgskolen.
– Disse prøvene skal benyttes til å optimalisere metodene for å studere de mikrobiologiske prosessene som foregår i fullskala anlegg. I tillegg til ferske prøver fra anlegget analyserer vi også eldre prøvemateriale som er hentet ut fra Hias tidligere. For eksempel analyserer vi nå prøver fra da fullskala anlegg ved Hias ble etablert i 2016. Målet med disse analysene er å studere hvordan etableringen av bakterie-samfunnet foregikk og korrelerer denne informasjonen med etableringen av fosforfjerningen. På denne måten kan vi identifiserer hvilke bakterier som deltar i fosforfjerning, sier Sverre.
Hias tar jevnlige kjemiske analyser fra anlegget for å monitorere omsetningen av blant annet karbon, nitrogen og fosfor.
-Jeg jobber hardt for å nå målet om å bli ferdig før jula 2023, sier Didrik. Han har nylig tatt kurs i metoder for å studere biofilmer ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU).
-Disse prøvene spiller en viktig rolle for arbeidet på høgskolen da vi korrelerer de kjemiske data med våre analyser av hvilke bakterier og egenskaper som er til stede i biofilmen, sier Førsteamanuensis Wenche Johansen, som er hovedveileder.
Studietilbud
Ved Institutt for Bioteknologi ved HINN tilbys det bachelor i bioingeniørfag og master i næringsrettet bioteknologi. Masterstudentene kan velge mellom eksperimentell bioteknologi og kommersialisering av bioteknologi. -Sirkulærøkonom er fremtidsrettet, og vil stå sentralt i fremtidens renseanlegg. Jeg har tidligere hatt to masterstudenter som jobbet med problemstillinger knyttet til den biologiske forståelsen av Hias-prosessen, sier Wenche. Det bygges nå opp et aktivt fagmiljø som primært jobber med biofilm og Hias-prosessen. Det er Wenche som leder denne gruppa. Hun har med seg en prof. II Knut Rudi, som har hovedstilling ved NMBU. Fra HINN var det Knut som første initierte forskning på Hias prosessen og fikk satt i gang flere masterstudenter, også ved NMBU. Forskergruppen og forskningen på Hias prosessen er under aktiv oppbygging ved HINN og støttes av midler fra regionalt forskingsfond. Målet på sikt er å utvide med flere hender i laboratoriet.
Lønnsmidler til PhD-studenten er finansiert av Høgskolen i Innlandet (INN), mens høgskolen, NMBU (Norges miljø- og biovitenskapelige universitet) og Hias How 2O bidrar med driftsmidler. Førsteamanuensis Wenche Johansen (INN) er hovedveileder, mens prof. Knut Rudi (INN/NMBU) og Torgeir Saltnes i Hias How2O er medveiledere.
Hias-prosessen:
Hias-prosessen er en biofilmbasert renseprosess som baserer seg på spesialiserte bakterier som vokser i biofilm på små plastbrikker, altså en videreutvikling av den kjente MBBR-prosessen. Avløpsvann renses aktivt uten bruk av fellingskjemikalier, som er til hinder for både gjenvinning av fosfor og utvikling av nye nedstrøms jordprodukter.
Hias-prosessen fjerner både fosfor og nitrogen biologisk. Karbon i avløpsvannet utnyttes til å drive prosessen. Dette eliminerer nærmest behovet for bruk av fellingskjemikalier for å fjerne fosfor, og reduserer behovet for innkjøpte karbonkilder for nitrogenfjerning betraktelig. Hias-prosessen legger til rette for gjenvinning av fosfor, og reell gjenvinningsgrad er over 95 prosent under norske forhold. Ved flere anledninger har prosessberegninger vist at Hias-prosessen er vesentlig mer kompakt enn konvensjonell MBBR-teknologi når det er krav til nitrogenfjerning.
Hias-prosessen er utviklet av ansatte på Hias siden 2012. Renseprosessen er i drift på Hias RA, som har bygd et anlegg med kapasitet på 140 000 pe (personekvivalenter). I juni 2016 satte Hias verdens første biologiske fosforfjerningsprosess basert på biofilm i full skala drift. Nå er selskapet i ferd med å sluttføre ombyggingen av det biologiske rensetrinnet til Hias-prosessen.
