Биогенные элементы, поступающие с очищенными сточными водами в водоем, способствуют процессу эвтрофикации. Это процесс бурного развития водорослей («цветение» водоема), приводящий к дефициту кислорода, и, как следствие, замору рыб и животных.
Очистные сооружения Москвы первоначально были спроектированы только на удаление органических соединений. Перспективным направлением реконструкции станций очистки сточных вод является внедрение технологий биологического удаления биогенных элементов. Однако остро стоит проблема поступления возвратных потоков в «голову» сооружений, создающих дополнительную нагрузку в том числе по аммонийному азоту.
Сотрудниками Мосводоканала проведены исследования новейшего технологического процесса Анаммокс, позволяющего проводить локальную очистку возвратных потоков от соединений аммонийного азота. Этот процесс лежит в основе инновационной и энергосберегающей технологии, в ходе которого аммоний окисляется не кислородом воздуха, как в обычном процессе, а нитритом, поэтому для окисления аммония нет необходимости в подаче кислорода. Второе огромное преимущество данной технологии – отсутствие потребности в органическом веществе, которого в сточной воде г. Москвы и без того недостаточно.
Использование технологии Анаммокс приводит к экономии 2,2 кВт•ч на каждый кг удаленного азота – по сравнению с традиционной нитри-денитрификацией.
Процесс Анаммокс был открыт совсем недавно, в 1995 г, а с 2005 г по настоящее время очистку сточных вод от аммония по данной технологии уже осуществляется в 11 промышленных установках в Нидерландах, Австрии, Китае и других странах.
В Мосводоканале успешно ведется разработка технологии аналогичной Анамокс. Пройден цикл исследований от получения специфичного активного ила до устойчивого микробиологического процесса в пилотной установке.
Достигнута самая высокая в мире активность биомассы позволяющая без дополнительного органического вещества удалять 90% азота. Уникальная энергоэффективность установки, обеспечивается за счет жизнедеятельности специальных бактерий, ранее не известных науке.
Для описания новых бактерий Анаммокс совместно с центром Биоинженерии РАН и была проведена работа по молекулярно-биологическому анализу - генетической идентификации доминирующих видов бактерий сообщества активного ила, осуществляющего аноксидное окисление аммония. Работа выполнена на самом высоком уровне современной науки. В ходе ее выполнения были использованы такие технологии, как выделение ДНК, амплификация гена 16S-рРНК методом полимеразной цепной реакции, его клонирование, секвенирование и компьютерный анализ.
В рамках работы был проведен анализ 150 последовательностей фрагментов генов 16S рРНК бактерий активного ила экспериментального реактора Мосводоканала, что позволило выделить наличие двух видов бактерий Анаммокс ранее не описанных наукой, осуществляющих аноксидное окисление аммония.
Внедрение технологии Анаммокс на очистных сооружениях Москвы позволит получить стабильное качество очищенных сточных вод и снизить экологические платежи.
