Han har undersøkt koagulering og flokkulering (evne til å danne større og lettere separerbare partikler) av humus i vann og avløpsvann med fire ulike positivt ladede polymertyper, inklusive den naturlige polymeren kitosan.
Humus gir vannet en gulbrun farge, men utgjør i seg selv ingen spesiell helsefare. Humus kan imidlertid være forbundet med andre, mer helseskadelige stoffer, som tungmetaller og organiske miljøgifter. Videre kan kreftfremkallende stoffer dannes når humusvann desinfiseres med klor eller ozon. Koagulering og flokkulering, kombinert med filtrering, er en vel etablert metode for å fjerne humus fra vann. I de senere år er positivt ladete organiske polymerer, spesielt den naturlige biopolymeren kitosan, blitt tatt i bruk. Hovedfordelen med å bruke polymerer som koagulanter i stedet for metallsalter, er at det dannes mindre slam. Dette fører til mer økonomisk drift av filtre og lavere kostnader når slammet skal avhendes.
Kvinnesland har sett på hvordan ulikheter i den kjemiske sammensetningen av de ulike polymerene virker inn på koagulering og flokkulering av humusforbindelser i vann. Han viser at ved pH 6 er det ladningstettheten som er den viktigste polymeregenskapen, og at det er mengde tilsatt positiv ladning som bestemmer hvor mye humus som blir koagulert. De koagulerte aggregatenes flokkulering kunne ikke forklares med mengde tilsatt positiv ladning.
Arbeidet har ført til større forståelse av prosessene som er involvert ved koagulering og flokkulering av løst organisk stoff, og hvilke kriterier som er viktige ved valg av organiske polymere koagulanter.
Avhandlingen har tittelen «Coagulation and flocculation of dissolved organic substances with organic polymers». Arbeidet er utført ved Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU, med professor Hallvard Ødegaard som hovedveileder og professor Olav Smidsrød som medveileder. Arbeidet er finansiert av NTNU.
Thomas Kvinnesland er sivilingeniør (1991) fra Fakultet for kjemi og kjemisk teknologi, Norges tekniske høgskole, og har disputert for for graden dr.ing. Han er ansatt som forsker ved Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU.
