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Stickstoffelimination

Nährstoffelimination mit Bio-Substraten:

• Die biologische Abwasserreinigung ist in den letzten Jahren durch neue Verfahrensschritte optimiert worden. Zu nennen ist hier die zusätzliche Nährstoffelimination von Stickstoff und Phosphor. Um Stickstoff- und Phosphorverbindungen abbauen zu können, benötigen die Mikroorganismen entsprechende „Nahrung“ und Milieubedingungen.
• Das günstigste Nährstoffverhältnis von Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverbindungen ist: C : N : P = 100 : 10 : 1
• Bei der Abwasserreinigung erfolgt die Stickstoffelimination in drei Schritten:
  1. Hydrolyse der organischen Stickstoffverbindungen zu Ammonium
  2. Oxidation von Ammonium zu Stickoxiden
  3. Reduktion der Stickoxide zu elementarem Stickstoff
• Für die Nitrifikation in der Belebung sind ausreichender Sauerstoff, ein ausreichend hohes Schlammalter und eine Säurekapazität von mehr als 2 mmol/l wichtig.
• Für die Denitrifikation sind eine ausreichend große sauerstoffarme Zone (anaerob) und leicht abbaubare Kohlenstoffverbindungen erforderlich, wobei das günstigste N : BSB5-Verhältnis in der Regel 1 : 10 bzw. 0,1 ist. Als Summenparameter eignet sich der BSB5 allerdings nur bedingt zur Bewertung der „Deni-Tauglichkeit“.
• Bei entsprechend günstigen Milieu- und Nährstoffverhältnissen können nicht nur Stickstoffverbindungen, sondern auch Phosphorverbindungen biologisch abgebaut werden.
• Denitrifikation und Bio-P-Speicherung sind in der biologischen Abwasserreinigung noch relativ neue Prozesse. Verfahrenstechnisch gibt es hier die unterschiedlichsten Möglichkeiten, vorzugsweise (und traditionell) mit möglichst großzügigen Verweilzeiten. Oft lassen sich durch intelligente Ertüchtigungsmaßnahmen biologische Reinigungsverfahren mit vorhandenen Einrichtungen und geringen Investitionen optimieren, z. B. durch die Zugabe von Biosubstraten.
• Entscheidend für die Bewertung eines Biosubstrates sind nicht die Kosten pro kg Produkt, sondern Abbaugeschwindigkeit, Langzeiteffekte und Verfügbarkeit. Auch die Beurteilung der Handhabung spielt bei der Bewertung eine Rolle. Methanol z. B. ist giftig und sehr leicht entflammbar, entsprechend hoch sind die Anforderungen an Lager- und Dosiertechnik.
• Durch den Einsatz von Biosubstraten können nicht nur ungünstige Nährstoffverhältnisse in vorhandenen Denitrifikationsanlagen verbessert werden, sondern es eröffnen sich auch neue Wege zu einer kostengünstigen Ertüchtigung von biologischen Kläranlagen, denn der zusätzliche Ausbau von Belebungsanlagen für die weitergehende Abwasserreinigung mit zusätzlicher Denitrifikation erfordert Bauvolumen und verursacht hohe Kosten.
• Durch den Einsatz von Biosubstraten können Deni-Zonen deutlich verkleinert werden. In der Regel lassen sich auch Teile der Belebung hierfür umrüsten oder auch vorhandene Volumina der Vorklärung nutzen – mit anderen Worten:
  
  DENI ohne Bauinvestitionen.