Das Projekt "Enzymreaktionen in und an Biofilmen: Einfluss extracellulaerer Enzyme auf die Stickstoff- und BSB-Elimination bei der Abwasserreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. In kommunalen Abwaessern liegen weit mehr als 50 Prozent der organischen Kohlenstoffverbindungen in Form von Biopolymeren und Feststoffen vor. Damit diese Stoffe als Substrate genutzt werden koennen, muessen die Feststoffe zuerst solubilisiert und die geloesten Biopolymere extrazellulaer hydrolysiert werden. Der Abbau der Biopolymere und Feststoffe ist im allgemeinen wesentlich langsamer als der Abbau der Hydrolyseprodukte und somit der geschwindigkeitsbestimmende Schritt bei der Verwertung der biologisch abbaubaren Kohlenstoffverbindungen und der Bereitstellung von H-Donatoren bei der Denitrifikation. Um den Abbau beschreiben zu koennen, muessen enzymkinetische Daten bestimmt werden. Untersucht wird zudem, ob eine Zugabe von kommerziell erhaeltlichen Enzymen die Verwertbarkeit beschleunigt. Die Einfluesse von Stofftransportprozessen in Biofilmreaktoren wird bei der Beschreibung des Abbauprozesses mit in Betracht gezogen. Die organische Fracht in kommunalen Abwaessern liegt haeufig in Form von Biopolymeren und Feststoffen vor. Ziel ist es, diese partiklaeren Stoffe als interne Kohlenstoffquelle nutzen zu koennen. Untersucht wird, ob die Zugabe von externen Enzymen (Hydrolasen) den Abbau beschleunigen kann.
Das Projekt "Massnahmen zur Verbesserung der Denitrifikation - Demonstrationsvorhaben in der Klaeranlage Willstaett" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung durchgeführt. Zur Umsetzung der Rahmenabwasserverwaltungsvorschrift ist die Denitrifikation von besonderer Bedeutung. In diesem Projekt sollten Moeglichkeiten zur Denitrifikation aufgezeigt und Optimierungsverfahren unter Nutzung der bestehenden Anlagenteile erarbeitet werden. Die Klaeranlage Willstaett ist eine auf 18000 Einwohner ausgelegte Belebungsanlage mit Nitrifikation, vorgeschalteter Denitrifikationsstufe und simultaner P-Faellung. Zur Optimierung der DN wurden folgende Massnahmen untersucht: 1) Zudosierung einer externen organischen Kohlenstoff-Quelle; 2) Nutzung der Vorklaerung als Schlammspeicher zur Vorversaeuerung von Primaerschlamm und 3) Verringerung des Wirkungsgrades der Vorklaerung durch Umfahrung oder Teilumfahrung der Vorklaerung. Zudosierung einer externen organischen Kohlenstoff-Quelle: Als externe C-Quellen werden idR Methanol, Ethanol und Essigsaeure eingesetzt. Auch industrielle Reststoffe koennen eingesetzt werden, jedoch ist die Zusammensetzung dieser Stoffe vorher im Einzelfall zu untersuchen. Durch Zugabe einer externen Kohlenstoff-Quelle koennen Ablaufwerte auch kurzfristig verbessert werden. Es ist dabei mit einem hoeheren Anfall von Ueberschussschlamm zu rechnen. Die Einrichtung einer kompletten Dosierstation ist mit nicht geringen Kosten verbunden, da ua verschiedene Sicherheitsvorschriften zu beachten sind. Die Betriebskosten sind hoch, deshalb eignet sich eine externe Kohlenstoff-Quelle besonders zur Zudosierung in Schwachlastzeiten (Wochenende). Dabei ist darauf zu achten, dass der eingesetzte Stoff keine Adaptionszeiten fuer die Bakterien benoetigt. Vorversaeuerung von Primaerschlamm: Im Vorklaerbecken wurde gemeinsam Primaerschlamm und Ueberschussschlamm gespeichert. Die Aufenthaltszeit betrug 1-3 Tage. Dabei konnten zwar die Nitrat-Ablaufkonzentrationen gesenkt werden, die Nitrat-Ablauffracht und der Wirkungsgrad der Denitrifikationsstufe konnten jedoch nicht deutlich verbessert werden. Verringerung des Wirkungsgrades der Vorklaerung: Eine intensive Vorklaerung von kommunalem Abwasser verschlechtert das N:C-Verhaeltnis im Abwasser deutlich. Voraussetzung fuer den Verzicht auf eine Vorklaerung ist, dass Feststoffe, die den Klaeranlagenbetrieb beeintraechtigen koennen, trotzdem abgetrennt werden. Dazu eignet sich der Einbau von Feinstrechen oder Sieben. Waehrend des Versuches wurde die Vorklaerung zeitweise ganz umfahren, teilweise wurden Teilmengen im Bypass direkt in die DN-Zone eingeleitet. Die Stickstoffelimination aenderte sich signifikant, die Ueberschussschlammenge wuchs deutlich an. In Schwachlastzeiten zB an Wochenenden muss mit dem Umfahrungsverhaeltnis auf die jeweilige Situation reagiert werden, dh in Schwachlastzeiten muss der direkte Zulauf zur DN-Zone vergroessert werden. Das setzt eine kontinuierliche Messung der Nitrat-Konzentrationen voraus. Da Rueckbelastungen aufgrund von Prozessabwaessern auf Klaeranlagen haeufig zu Stossbelastungen fuehren, ist eine separate Behandlung dieser ...