Die Nutzung von Pflanzenkläranlagen zur Entfernung von Mikroverunreinigungen aus Abwasser

Stipendiatin/Stipendiat: Aleksandra Stanisic

Pflanzenkläranlagen sind naturnahe Technologien, die zur Behandlung von Schadstoffen in Oberflächengewässern, kommunalen Abwässern, häuslichen Abwässern, Raffinerieabwässern usw. eingesetzt werden (De Filippis, 2015). Pflanzenkläranlagen stellen im Vergleich zu konventionellen Kläranlagen eine kostengünstige und technisch günstige Methode zur Abwasserbehandlung dar. Eine Vielzahl von Schadstoffen im System kann durch eine Mischung aus physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen entfernt werden (A.I. Machado et al., 2016). Zu den Mechanismen der Schadstoffentfernung in Pflanzenkläranlagen gehören Filtration, Adsorption, Ausfällung, Ionenaustausch, mikrobieller Abbau (aerob und anaerob), Planktonaufnahme, Verflüchtigung, Denitrifikation, Nitrifikation, Stickstofffixierung, Fragmentierung, Mineralisierung (Ammonifizierung), Sorption, Desorption, Auswaschung (Stanbury et al., 2017).

Zielsetzung ist die Optimierung der Systemleistung bei der Behandlung kontaminierter Abwässer in konstruierten Feuchtgebietsreaktoren durch den Einsatz elektrisch leitfähiger Materialien wie Graphitkoks und Biokohle zur Verbesserung der Verfügbarkeit mikrobieller Elektronenakzeptoren, um den mikrobiellen Metabolismus anzukurbeln und die Abbauleistung von Schadstoffen zu erhöhen. Die Leistung der CW-Reaktoren wird durch die Analyse von Sauerstoff, Temperatur, pH-Wert und Redoxpotential bestimmt.

     Während eines Monats überwachte ich Sauerstoff, Temperatur, pH-Wert und Redoxpotential in drei Reaktoren, die sich als stabil erwiesen.

      Wir führten zwei Adsorptionsexperimente mit zwei verschiedenen Sorptionsmitteln durch, Biokohle und Graphitkoks. Das erste Experiment war mit Natriumacetat als organische Verbindung, dieses Experiment schlug fehl. Ein weiteres Adsorptionsexperiment wurde mit Methylenblau als organische Verbindung durchgeführt. Das Experiment war erfolgreich, und wir stellten fest, dass das bessere Sorbens in unserem Fall Graphitdrossel war.

Förderzeitraum:
05.02.2020 - 04.08.2020

Institut:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Department Umweltbiotechnologie

Betreuer:
Dr. Andrii Butkovskyi

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