Einstufige Deammonifikation zur Behandlung von Abwasser mit hohem Kohlenstoffgehalt: ein Verfahrens vergleich zwischen SBR und MBBR

Zwei einstufige Anlagen zur Deammonifikation, ein SBR (Sequenzing Batch Reaktor) und ein MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) wurden auf ihre Eignung zur Behandlung von industriellen Abwässern mit relativ hohem C : N-Verhältnis getestet. Dabei wurden beide Verfahren einer schrittweisen Umstellung von kommunalem Schlammwasser (C : N-Verhältnis von 1 : 1) auf das industrielle Abwasser (C : N-Verhältnis von 3 : 1) umgestellt und auch ein Temperaturabfall herbeigeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der MBBR (1,9 kg-N m-3 d-1) im Vergleich zum SBR (0,5 kg-N m-3 d-1) beim Ammonium eine bis zu 4-mal höhere Umsatzleistung erreichte. Der Temperaturabfall von 30 °C auf um die 20 °C führte in beiden Systemen zu einem enormen Anstieg der Nitrit konzentration (> 100 mg-N L-1), was eine Hemmung der Biomasse und einen fast kompletten Verlust der Aktivität zur Folge hatte. Sowohl der MBBR als auch der SBR erholten sich aber innerhalb von 20-40 Tagen und erreichten nach dieser Zeit wieder die ursprüngliche Umsatzleistung.

Eine Vergleichsstudie zwischen einem SBR und einem MBBR zur einstufigen Deammonifikation zeigte, dass der MBBR im Vergleich zum SBR bis zu 4-mal höhere Umsatzraten aufwies, beide Systeme aber einen Anstieg in der CSB-Belastung aufgrund der Änderung der Abwasserzusammensetzung gut verarbeiten konnten. Die Stickstoffabbaueffizienz lag in beiden Reaktoren bei 80-85 %. Der CSB-Abbau verhielt sich in beiden Systemen ähnlich, und lag bei etwa 40-45 %. Ein Temperaturabfall auf 20 °C führte in beiden Reaktoren zu einem Anstieg der Nitritkonzentration, die im MBBR Werte > 500 mg-N L^-1 erreichte. Die Reaktoren erholten sich aber innerhalb von 20-40 Tagen von diesem Nitritschock.

Die Ergebnisse haben gezeigt, dass auch Abwasser mit höheren C : N-Verhältnissen mit Anlagen zur Deammonifikation erfolgreich behandelt werden können. Zukünftig gilt es, die langfristigen Auswirkungen von hohen CSB-Konzentrationen auf die Zusammensetzung der Biomasse und die Umsatzleistung beider Reaktortypen weiter zu untersuchen. Auch gibt es derzeit noch wenige Erkenntnisse zur maximal zulässigen CSB-Fracht für Deammonifikationsanlagen. Optimierte Regelstrategien müssen entwickelt werden, um Störungen frühzeitig zu erkennen und entsprechend zu vermeiden.

Copyright:	© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
Quelle:	GWF 11/2012 (November 2012)
Seiten:	8
Preis:	€ 8,00
Autor:	Dr. Susanne Lackner Univ.-Prof. Dr. Harald Horn

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