Scholich, Gerlind (2011)

Thema

Ermittlung der Leistungsfähigkeit einer Biofilmstufe mit erhöhter Rest-CSB-Elimination

Aufgabenstellung

Bei der biologischen Reinigung von Abwässern der Papiererzeugung verbleibt eine Rest-CSB-Belastung der Abwässer mit schwer bzw. langsam abbaubaren Stoffen mit Lignin-/Huminstoffcharakter. Durch den Einsatz eines Biofilmverfahrens (Moving Bed Biofilm Reactor – MBBR, Trägerkörper: Kaldnes K2) als Endstufe wird eine erhöhte CSB-Elimination angestrebt. Als Untersuchungsmedium dient ein Modellabwasser, welches als typische Komponente für den schwer abbaubaren Anteil ligninhaltige Ablauge der Zellstoffherstellung enthält. Der Biofilm für die Animpfung entstammt einer Abwasserreinigungsanlage einer integrierten Zellstoff- u. Papierfabrik. Im Anschluss an einen erfolgreichen Biofilmaufbau mit geeignetem Inokulum ist die Leistungsfähigkeit einer Biofilmstufe bezüglich der Rest-CSB-Elimination und der Praxistauglichkeit zu bewerten. Neben der Ermittlung des Eliminationspotenzials für Rest-CSB und der Umsatzleistung ist auch die Stabilität des Prozesses und des Biofilms zu beurteilen. Dazu sind verschiedene Versuchseinstellungen geplant, die von der Diplomandin betreut und analytisch begleitet werden.

Autorenreferat

Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit ist das Rest-CSB-Eliminationspotentialeiner Biofilmstufe. Um einen hohen Anteil schwer abbaubarer Komponenten im Abwasser zu simulieren, werden die Versuche an einem Modellabwasser durchgeführt, in welchem Dicklauge einer Zellstofffabrik als Stammlösung verwendet wird. Mit dem Betrieb einer Laborversuchsanlage im MBBR (Moving-Bed Biofilm Reaktor)–Verfahren wird die Stabilität des CSB-Eliminationsprozesses in Abhängigkeit verschiedener hydraulischer und stofflicher Belastungszustände untersucht. Eine stufenweise Steigerung der hydraulischen Belastung von 0,9 L/(L·d) auf 2,7 L/(L·d) zeigte im Rahmen der Versuche keinen Einfluss auf das CSB-Eliminationspotential. Außerdem konnte durch die Zugabe von leicht abbaubarem Substrat in Form von BSB-Standard keine signifikante Veränderung der Eliminationsraten beobachtet werden. Durch den Einsatz chromatografischer Verfahren erfolgte eine Charakterisierung der stofflichen Zusammensetzung des Abwassers vor und nach der biologischen Behandlung.

Die Auswertung zeigt, dass die Konzentration der Huminstoffe im Abwasser, zu denen überwiegend schwer abbaubare Verbindungen zählen, nicht durch den Einsatz des MBBR-Verfahren beeinflusst wird. Die Untersuchungsergebnisse lassen darauf schließen, dass die Anwendung einer Biofilmstufe zur Rest-CSB-Elimination im Vergleich zu bisher eingesetzten Verfahren, wie bspw. einer Ozonierung, keine Alternative für die Praxis darstellt

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