Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur selektiven biologischen Eliminierung schwer abbaubarer Stoffe aus Abwassergemischen mittels Suspensions-Membranreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Industrielle Mischabwaesser, zB der Textilveredelung, Reinigungsabwaesser der Kosmetikherstellung und von Transportbehaeltern, bilden punktfoermige Kontaminationsquellen gefaehrlicher schwer abbaubarer Kohlenwasserstoffe, die ueber die Indirekteinleitung der Klaeranlage zufliessen. Die anzustrebende biologische Vorreinigung ist nach dem derzeitigen Stand der Technik nur sehr begrenzt moeglich, da bevorzugt biologisch leicht abbaubare Abwasserinhaltstoffe abgebaut werden. Die zu eliminierenden gefaehrlichen Stoffe weisen dann eine Konzentration auf, die zum einen oberhalb der Grenzwerte, zum anderen aber unterhalb einer zum Abbau notwendigen Mindestgroesse liegt. In dem vorliegenden Vorhaben soll ein Verfahren mit hoher selektiven Leistungsdichte entwickelt werden, bei dem es durch die integrierte Anwendung der Nanofiltration in einem Suspensionsreaktor gelingt, selektiv die meisten hoeher molekularen gefaehrlichen Stoffe im Biosuspensionsreaktor zurueckzuhalten, um vom Ablauf unabhaengig hoehere Konzentrationen und damit verbesserte Milieubedingungen einstellen zu koennen. Leicht abbaubare Stoffe gelangen bevorzugt in den Ablauf. Im Vordergrund der geplanten Untersuchungen steht die Bestimmung der Abbau-Effizienz im Vergleich zur konventionellen Technik sowie die Rueckhaltung limitierender Deckschichtbildung.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur selektiven biologischen Eliminierung schwer abbaubarer Stoffe aus Abwassergemischen mittels Suspensions-Membranreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Problemstellung: Die Verursacher von Abwasserkontaminationen sind dazu verpflichtet, Massnahmen zur innerbetrieblichen Rueckhaltung von gefaehrlichen Stoffen zu treffen. Besondere Beachtung finden hierbei die halogenierten, meist aromatischen Kohlenwasserstoffe (AOX), die aus vielen Produktionsprozessen ins Abwasser gelangen koennen. Fuer viele dieser Abwasserinhaltsstoffe besteht grundsaetzlich ein mikrobielles Abbaupotential, allerdings sind sehr hohe Verweilzeiten und damit grosse Anlagenvolumina fuer die biologische Elimination dieser Stoffe erforderlich. Zur effektiven industriellen Abwasserreinigung und insbesondere fuer den produktionsintegrierten Einsatz werden jedoch kompakte Verfahren benoetigt die auf eine selektive Eliminierung gefaehrlicher Stoffe ausgerichtet sind. Ergebnisse: Der erzielbare Umsatzgrad ist im Suspensions-Membranreaktor deutlich hoeher als in einem konventionellen Airlift-Schlaufenreaktor, und zwar insbesondere unter reaktonslimitierten Bedingungen, also bei niedrigen Verweilzeiten. Im stofftransportlimitierten Bereich (hohe Verweilzeit) naehern sich die Umsatzgrade in den beiden geometrisch aehnlichen Reaktoren an. Loesungsansatz: Um das biochemische Reaktionspotential effizient zu nutzen, ist eine Konzentrationserhoehung sowie eine selektive biochemische Eliminierung der gefaehrlichen Abwasserinhaltsstoffe erforderlich, da zum Ausgleich fuer die Sterberaten der auf den entsprechenden Stoff spezialisierten Biozoenose eine Mindestwachstum und damit eine Mindestkonzentration im Bioreaktor vorhanden sein muss, wie aus der Wachstumskinetik deutlich wird. Zur Rueckhaltung einzig der schwer abbaubaren Komponenten des Abwassers im Reaktionsraum wurde im Institut fuer Umweltverfahrenstechnik der Suspensions-Membranreaktor entwickelt, bei dem der aerobe Bioreaktor als Nanofiltration ausgefuehrt ist. Eine reaktionstechnische Betrachtung des Verfahrens zeigt, dass der erzielte Restanteil im Suspensions-Membranreaktor deutlich geringer ist als im Airlift-Schlaufenreaktor. Mit zunehmender Damkoehler-Zahl und zunehmender Rueckhaltung durch die im Suspensions-Membranreaktor eingesetzte Nanofiltrationsmembran sinkt der Restanteil. Der Suspensions-Membranreaktor dient der biologischen Eliminierung schwer abbaubarer Abwasserinhalltsstoffe. Diese sind im allgemeinen hoehermolekular als leicht abbaubare Substanzen. Mittels einer in den Bioreaktor integrierten Ultrafiltrationsmembran koennen sie im Bioreaktor zurueckgehalten werden, so dass sie aufkonzentriert werden und ihre Verweilzeit gesteigert wird. Dadurch kann der Umsatz beim biologischen Abbau der Modellsubstanz 3-Chlorbenzoesaeure deutlich erhoeht werden im Vergleich zu einem konventionellen Airlift-Schlaufenreaktor.