Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Projektziel war die Entwicklung einer sowohl kosteng\u00fcnstigen als auch \u00f6kologisch sinnvollen L\u00f6sung zur Behandlung kontaminierter Abw\u00e4sser, die persistente organische Verbindungen (z. B. halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ether und Aldehyde) in \u00f6kologisch bedenklichen Konzentrationen enthalten. Im Rahmen des Projektes wurde ein Verfahren entwickelt, bei dessen Anwendung nicht nur eine Indirekt- bzw. Direkteinleitung des behandelten Abwassers, sondern auch eine Kreislauff\u00fchrung m\u00f6glich wird. Anwendungsbereiche sind industrielle Abw\u00e4sser, die keine relevanten Konzentrationen (Grenzwert\u00fcberschreitungen) an anorganischen Ionen aufweisen. Grundlage des Verfahrens bilden offenporige Silikate, auf denen sich einerseits Biofilme mit definierter Dicke ausbilden und andererseits katalytisch wirksame Oberfl\u00e4chenzentren vorhanden sind.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm ersten Projektabschnitt wurden verschiedene por\u00f6se Silikate, die mit Aktivkomponenten dotiert sind, im Laborma\u00dfstab hergestellt und ihre Eigenschaften \u00fcberpr\u00fcft. Besonders geeignete Produkte wurden anschlie\u00dfend f\u00fcr Einsatztests in einer Pilotanlage im halbtechnischen Ma\u00dfstab produziert. Im Rahmen von Felduntersuchungen wurden Aussagen zur Kinetik des Abbaus von chlorierten Kohlenwasserstoffen in einem Abwasser industrieller Herkunft erarbeitet. Dazu wurde ein Schwebebett-Reaktor mit einem Volumen von ca. 2 m3 mit speziell optimiertem, totzonenfreiem Bel\u00fcftungssystem am Reaktorboden erstellt, der in einem Container betrieben wird und damit ortsver\u00e4nderlich ist. Als Biomasse-Tr\u00e4ger wurden por\u00f6se Granulate mit einem Teilchendurchmesser von 1 – 4 mm eingesetzt. F\u00fcr die chemische Nassoxidation wurde eine 0,5 % H2O2 L\u00f6sung eingesetzt. Das Schwebebett wurde mit Luft aufrechterhalten, die zugleich die Mikroorganismen mit Sauerstoff versorgte. Mit der Pilotanlage wurde die Reinigung eines CKW-haltigen Abwassers in der Kl\u00e4ranlage Wengelsdorf untersucht. F\u00fcr die halbtechnischen Versuche wurde der Reaktor zun\u00e4chst mit dem Granulat und Belebtschlamm aus der Kl\u00e4ranlage bef\u00fcllt und 14 Tage lang bel\u00fcftet, um eine hinreichende Konzentration an Biomasse auf den Granulaten zu immobilisieren. Danach erfolgte eine kontinuierliche Einleitung von Abwasser. Zun\u00e4chst wurde die Stickstoffelimination untersucht. Weitere Untersuchungen betrafen die kombinierte nasschemische und biologische Elimination von persistenten organischen Verbindungen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die angestrebte Reinigungswirkung der entwickelten Tr\u00e4ger-Granulate durch simultanen nasschemischen und biologischen Schadstoffabbau konnte im Projekt nachgewiesen werden. Die \u00dcberpr\u00fcfung der Laborergebnisse wurde mittels des im Projekt entwickelten Reaktors im Pilotma\u00dfstab in der Kl\u00e4ranlage Wengelsdorf durchgef\u00fchrt. Der Pilotreaktor stellte sich aufgrund des speziell konzipierten Bel\u00fcftungssystems als geeignet f\u00fcr die Verwirbelung der Tr\u00e4ger-Granulate heraus. Die Abbauergebnisse lassen sich gr\u00f6\u00dfenordnungsm\u00e4\u00dfig mit denen der Laborversuche vergleichen. Aufgrund h\u00e4ufig wechselnder Zulaufqualit\u00e4ten des Abwassers wurden allerdings auch stark schwankende Abbauergebnisse erzielt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
–\tACHEMA 2000: Es wurde ein Poster mit dem Titel Abwasserreinigung auf der Grundlage von auf por\u00f6sen Aufwuchsk\u00f6rpern immobilisierten Mikroorganismen vorgestellt. Zu diesem Anlass wurde auch ein vorl\u00e4ufiges Produktdatenblatt pr\u00e4sentiert.
\n–\tUnter dem Titel Granulate f\u00fcr die Bio-Abwasserreinigung erschien ein Beitrag im Jahresbericht 2000 des HITK.
\n–\tEine weitere Ver\u00f6ffentlichung fand unter dem Titel Offenporige Glasgranulate als Aufwuchstr\u00e4ger f\u00fcr die Abwasserbehandlung in der Fachzeitschrift KA Wasserwirtschaft Abwasser Abfall, Heft Nr.7\/2002 statt.
\n–\tIm Rahmen der Institutskolloquien-Reihe des HITK wurde 2002 ein Vortrag mit dem Titel Biofilmtechnik mit Aufwuchstr\u00e4gern gehalten.
\n–\tACHEMA 2003: Die Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle-Wittenberg pr\u00e4sentierte ein Poster Biofilter f\u00fcr die Abgasreinigung, bei dem die im Projekt entwickelten por\u00f6sen Silikate zur Immobilisierung der Mikroorganismen zum Einsatz kommen.
\n–\tGoslar 2003: Fachkonferenz Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment. Das HITK pr\u00e4sentierte ein Poster Wet-oxidative degradation of persistent components in waste water using solid catalysts. Als Katalysator wurden ebenfalls die entwickelten por\u00f6sen Silikate in modifizierter Form mit erh\u00f6hter katalytischer Aktivit\u00e4t genutzt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die dem Projekt zu Grunde liegenden theoretischen Vorstellungen konnten experimentell best\u00e4tigt werden. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist die Anwendung dieser technologischen L\u00f6sung insbesondere dann interessant, wenn Abw\u00e4sser mit persistenten Inhaltsstoffen zu reinigen sind. Es konnte nachgewiesen werden, dass mit den entwickelten Verfahren prinzipiell eine Elimination von persistenten organischen Verbindungen aus Abw\u00e4ssern m\u00f6glich ist. Weiterhin ist es vorstellbar, dass auf por\u00f6sen Silikaten immobilisierte Mikroorganismen in Biofiltern zur Anwendung kommen. In diesem Prozess kann auf Grund der definierten Biofilme auf dem Tr\u00e4germaterial eine Bildung von klimarelevantem Lachgas vermieden werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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