Etablierung und Stabilisierung der Nitrifikation in einer Industriekläranlage

Kennzeichnend für das Abwasser eines Industriebetriebes mit chargenweiser Produktion von Pharmazeutika und Pflanzenschutzmitteln sind Schwankungen sowohl in der Zusammensetzung als auch in der Konzentration der Inhaltsstoffe. Für die Komponente Ammoniumstickstoff äußert sich dies durch Phasen des Ammoniumüberschusses (hohe Konzentrationen im Ablauf) oder des Ammoniummangels. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob trotz der ungünstigen Abwasserbedingungen der Ammoniumüberschuß durch Nitrifikation in einem bereits bestehenden zweistufigen Belebungsverfahren abgebaut werden kann und welche Möglichkeiten es zur Stabilisierung der Abbaureaktion gibt. Zur Lösung des Problems wurde die Einführung einer Ammoniumgrundlast und CaCO3 als Trägermaterial eingesetzt. Die Untersuchungen zeigten, daß sich beide Maßnahmen bei Konzentrationsschwankungen in erster Linie auf die Vollständigkeit der Abbaureaktion, d.h. bis zur Stufe des Nitrats und nur im geringen Maße auf die verbleibende Ammoniumrestkonzentration auswirken. Mit der Einführung einer Ammoniumgrundlast können Belastungssprünge entsprechend der Größenordnung der Grundlast vollständig abgebaut werden. Bei stärkeren Konzentrationsschwankungen des Ammoniums treten hohe Nitritkonzentrationen auf, die nur sehr langsam abgebaut werden. Mit dem Einsatz von CaCO3 lassen sich diese Nitritphasen deutlich verkürzen und die maximal auftretende Konzentration drastisch senken. Die positiven Auswirkungen des CaCO3 lassen sich im wesentlichen begründen durch die Eigenschaft als Trägermaterial (Rückhaltung der Biomasse) und als Puffersubstanz (Pufferung der beim Abbau entstehenden Säure in der Bakterienflocke). Durch den Zusatz von CaCO3 kann somit eine Stabilisierung der Nitrifikation bei Konzentrationsschwankungen erreicht werden.