Denitrifikation von belastetem Grund- und Trinkwasser in mit Mikroorganismen immobilisierten speziell strukturierten Filterelementen: Fid-Bau Portal

Denitrifikation von belastetem Grund- und Trinkwasser in mit Mikroorganismen immobilisierten speziell strukturierten Filterelementen

Ay, P. / Behnsen, P. / Schimke, B.

Abstract

Wichtige Einflußgrößen auf die mikrobielle Trinkwasserdenitrifikation und die Endproduktzusammensetzung sind neben Nitratkonzentration, Substratart und -zusammenstzung vor allem Temperatur, pH-wert, O2-Konzentration und Verfügbarkeit essentieller Mineralstoffe. Die Immobilisierung der Mikroorgansimen weist bei Mehrschrittreaktionen arbeitsmäßige Vorteile auf. Z.B. entfalten mikrobielle Enzyme ihre höchste Aktivität nur dann, wenn sie an Strukturen gebunden sind. Als Trägerstoff wird die Garnwickelpatrone vorgestellt, die ihr ursprüngliches Einsatzgebiet in der Feinstfiltrationstechnik hat. Mit einem hohen Hohlraumvolumen und Faserstrukturen ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Immmobilisierung. Mitgeteilt werden in Diagrammen Ergebnisse einer vierstufigen Versuchsanlage zur Denitrifikation, deren Aufbau und Arbeitsweise anhand eines Schemas erläutert wird. In jedem der vier Filteraggregate befindet sich je eine Filterkerze, die aus einem Polypropylenkern und einer bestimmten Wicklung von Polypropylenstabelfasern um diesen Kern aufgebaut ist. Die Anlage arbeitet nahezu druckverlustfrei. Durch die Kaskadenschaltung werden mögliche Konzentrationsschwankungen ausgeglichen. Bei einem C/N-Verhältnis von 1,0 wurden sehr gute Dentrifizierungsergebnisse erzielt. Hinsichtlich der Nitritwerte wurde bei allen gewählten C/N-Verhältnissen der Grenzwert von 0,1 mg/l um ein Vielfaches unterschritten. Nach 2 d bis 3 d lagen die Nitritwerte in der 4. Stufe zwischen 0 mg/l und 0,024 mg/l. Dargestellt ist ein Versuch, der über einen Zeitraum von 40 d unter Konstanthaltung der Versuchsparameter durchgeführt wurde. Zu jedem Zeitpunkt wurden die Grenzwerte für Nitrat und Nitrit eingehalten. Sehr lange Filterstandzeiten sind gewährleistet. In weiteren Versuchen wurden Nitrateingangswerte von bis zu 400 mg/l mit Abbauleistungen von über 90 % realisiert. Die Raum/Zeit-Ausbeuten (17 kg/m^{3 d}) des Gesamtsystems liegen wesentlich höher als bei vergleichbaren Verfahren. Es wird angenommen, daß das Verfahren auch auf andere Gebiete der Umwelt- und Aufbereitungstechnik angewendet werden kann.