Das Projekt "Ursachen der Schaumbildung auf Klaeranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wurden einerseits schaeumende belebte Schlaemme im Hinblick auf ihre mikroskopische Zusammensetzung untersucht. Andererseits wurden mittels chemischer und physikalischer Methoden Schaeume verschiedener Klaeranlagen naeher charakterisiert und in Laborversuchen untersucht, ob ein kausaler Zusammenhang zwischen der Dosierung von Flockungshilfsmitteln und dem Schaeumen von belebten Schlamm besteht. Die stark viskosen, stabilen Schaeume sind makroskopisch den vielfach beschriebenen Nocardia-Schaeumen sehr aehnlich. Mikroskopisch wurde aber Microthrix parvicella als dominanter Fadenorganismus in allen Anlagen mit weitergehender Abwasserreinigung identifiziert. Mit ihm zusammen wurden Nostocoida limicola und Typ 0092 gefunden. Die charakteristische Mischpopulation eines Schaumes kann auch die anaeroben Bedingungen im Faulbehaelter ueberstehen und fuehrt aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften zum Schaum im Faulbehaelter. Schaumbildungen auf dem Belebungsbecken und im Faulbehaelter sind in diesem Sinne ursaechlich miteinander verknuepft. Nocardia spielt bei der Schaumbildung in solchen Anlagen keine grosse Rolle, dagegen wurde M. parvicella dominant im belebten Schlamm, im Schaum und im Faulbehaelter gefunden. Daraus folgt, dass das Ausfaulen des Sekundaerschlammes aus der aeroben Stufe der Anlagen zu einer Anreicherung von M. parvicella und moeglicherweise deshalb zum Schaeumen des Faulbehaelters fuehrt. Es konnte gezeigt werden, dass die Viskositaet von M. parvicella-dominierten Schaeumen im Faulbehaelter durch eine Substanz verursacht wird, die im belebten Schlamm gebildet wird, im Dekanter und der Flotation akkumuliert und dann im Faulbehaelter schaeumt. Zusaetzlich fuehren Abwaesser aus der indirekteinleitenden Lebensmittelindustrie mit hohen Fettkonzentrationen und stossweise erhoehten Tensidkonzentrationen zu einem Wachstumsvorteil von M. parvicella und zur verstaerkten Schaumbildung auf diesen Klaeranlagen. Bezueglich der aeroben Untersuchungen der Flockungshilfsmittel, konnte gezeigt werden, dass nur eines der untersuchten Mittel moeglicherweise einen negativen Effekt bei Langzeitdosierung hervorruft. Durch die staendige Zugabe des mit Flockungsmitteln versetzten, hochviskosen Rohschlammes (Dekanterschlamm) kommt es im Faulbehaelter zu einer verminderten Abbauleistung, die kumulative Effekte nach sich zieht und die Leistungsfaehigkeit des Faulschlammes weiter erniedrigt. Bei ausreichender Umwaelzung kann aber auch die durch die erhoehte Viskositaet des Dekanterschlammes entstandene Schichtung verringert werden.
Das Projekt "Anwendungsorientierte systematische Definition von Schaeumen und Untersuchungen zur EPS-Bildung in belebten Schlaemmen (Untertitel: Untersuchungen zum Vorkommen von Microthrix parvicella in Klaeranlagen mit Naehrstoffelimination)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Kommunale Klaeranlagen mit Stickstoff- und Phosphorelemination haben Probleme mit Schaeumen und faedigen Schlaemmen. Fuer diese Erscheinungen ist haeufig das faedig wachsende Bakterium Microthrix parvicella verantwortlich. Durch die mikroskopische Analyse schaeumender belebter Schlaemme bei Fruehjahrstemperaturen von 12-15 Grad Celsius im Belebungsbecken und Befragung von Klaeranlagenbetreibern konnte ermittelt werden, dass Microthrix parvicella bei den untersuchten Proben zu 93 Prozent dominant war. Fuer naehrstoffeleminierende Klaeranlagen Deutschlands ist M. parvicella als Hauptverursacher fuer Blaehschlamm- und Schaumbildungen, insbesondere im Temperaturbereich von 12-15 Grad Celsius, verantwortlich. 100 Prozent der untersuchten Klaeranlagen mit Naehrstoffelimination hatten ganzjaehrig Schaum auf den Nitrifikationszonen. 70 Prozent hatten zeitweilig oder staendig Schaum im Faulbehaelter. Schaumprobleme im Faulbehaelter sind ursaechlich mit Schaumproblemen auf den Belebungsbecken verknuepft. Die unersuchten Schaeume von Belebungsbecken zeigten im mikroskopischen Bild hohe Gehalte an Verschleimungen, die auch als EPS bekannt sind und haeufig in Zusammenhang mit dem fadenfoermigen Bakterium M. parvicella auftreten. Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass M. pervicella in Abhaengigkeit der BSB5-Schlammbelastung sowie der Temperatur waechst. BSB5-Schlammbelastung kleiner gleich 0,1 kg/(kg-d), wobei M. parvicella zwischen 200 und 500 my m lang wird und aufgrund seiner Hydrophobilizitaet zum Schaeumen zur schlechten Entwaesserbarkeit und zu Schlammindices von durchschnittlich 250 ml/g, mit Maximalwerten bis 490 ml/, fuehrt.
Das Projekt "Entwicklung eines mathematischen Modellansatzes zur Beschreibung des Wachstumsverhaltens von Microthrix parvicella im belebten Schlamm kommunaler Kläranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Modellansatzes des Wachstums und Sterbens fadenförmiger Organismen (Leitorganismus: Microthrix parvicella) in der Mischbiozönose belebter Schlämme kommunaler Kläranlagen zur Einbindung in das Activated Sludge Model der IAWQ. Neben den kinetischen Größen für Substratumsatz und Wachstum sind die Parameter für die selektive Speicherung von langkettigen Fettsäuren (LKFS) von besonderer Bedeutung für die mathematische Beschreibung der Biomassenzusammensetzung, so dass im Rahmen dieses Forschungsvorhabens insbesondere die Prozesse bei der Nutzung der für Microthrix parvicella spezifischen Substrate und deren Kinetik quantitativ erfasst werden sollen. Der Einfluss verschiedener Randbedingungen (O2, T, BTS, tTS) auf den Gesamtumsatz der LKFS soll mit Hilfe von Laborversuchen zur Bestimmung der Hydrolysegeschwindigkeit detailliert untersucht werden. In Batch-Versuchen (SBR) soll eine Abschätzung der Wachstums- und Speicherrate von Microthrix parvicella unter den Gegebenheiten einer Mischbiozönose sowie in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden spezifischen Substrate erfolgen und der Überprüfung der Anwendbarkeit der aus der Literatur bekannten Ansätze in einem mathematischen Modell dienen. Methodische Untersuchungen zur Quantifizierung des Anteils von Microthrix parvicella mit Hilfe des Umsatzes von LKFS über Fluoreszenzmessungen sollen die für die mathematische Modellierung erforderlichen Grundlagen vervollständigen.
Das Projekt "Biologische Charakterisierung von Schaeumen auf Belebungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft durchgeführt.