Autotrophe Stickstoffelimination in Tropfkörpern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Oldenbourg-Industrieverl.
2000
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| Schriftenreihe: | Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft
158 |
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| adam_text | Titel: Autotrophe Stickstoffelimination in Tropfkörpern
Autor: Twachtmann, Ulf
Jahr: 2000
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG................................................................................................11
1.1 Zur Notwendigkeit der Stickstoffeliminierung................................................11
2 GRUNDLAGEN ZUR BIOLOGISCHEN STICKSTOFFELIMINIERUNG.......13
2.1 Stickstoffverbindungen im Abwasser............................................................13
2.2 Herkunft weiterer Stickstoffverbindungen im Klärwerk.................................13
2.2.1 Der Einbau von Stickstoff in die Biomasse...................................................13
2.2.2 Zur Schlammstabilisierung...........................................................................14
2.2.3 Stickstoffrückbelastung.................................................................................16
2.3 Der Stickstoffkreislauf...................................................................................17
2.3.1 Einleitung......................................................................................................17
2.3.2 Nrtrifikation....................................................................................................19
2.3.3 Denitrifikation................................................................................................19
2.4 Konventionelle Verfahren zur biologischen Stickstoffelimination..................20
2.4.1 Allgemeines..................................................................................................20
2.4.2 Nachgeschaltete Denitrifikation....................................................................20
2.4.3 Vorgeschaltete Denitrifikation.......................................................................21
2.4.4 Simultane/ Intermittierende Denitrifikation....................................................22
2.5 Der Stickstoffkreislauf ab 1977.....................................................................23
2.5.1 Einleitung......................................................................................................23
2.5.2 Reaktionsgleichungen zur Umsetzung von Stickstoffverbindungen.............24
2.6 Nitritation ohne Nitratation............................................................................25
2.6.1 Einleitung......................................................................................................25
2.6.2 Der Einfluss von Ammoniak und salpetriger Säure
auf die Nitritation und Nitratation..................................................................26
2.6.3 Die Bedeutung von pH-Wert und Säurekapazität
fürdieNitrifikatfon/Nitritation.........................................................................30
2.6.4 Temperatur und Wachstumsrate der Nitrifikanten........................................31
2.6.5 Der Einfluss der Sauerstoffkonzentration.....................................................33
2.6.6 Zusammenfassung.......................................................................................33
2.7 Nitritation im Tropfkörper..............................................................................34
2.8 Anoxische Ammoniumoxidation mit NtWt......................................................37
8 INHALTSVERZEICHNIS
2.9 Konsequenzen für die biologische Stickstoffelimination..............................42
2.10 Zielsetzung und Vorgehensweise................................................................44
3 DURCHGEFÜHRTE UNTERSUCHUNGEN................................................47
3.1 Untersuchungen mit kommunalem Abwasser - Phase 1.............................47
3.2 Aufbau der Versuchsanlage.........................................................................50
3.2.1 Einleitung.....................................................................................................50
3.2.2 Bemessung der Tropfkörper........................................................................50
3.2.3 Tropfkörper 1 - Phase 1...............................................................................55
3.2.4 Tropfkörper 2 -Phase 1................................................................................57
3.2.5 Erkenntnisse für eine Realisierung der
Autotrophen Stickstoffelimination*..............................................................58
3.3 Untersuchungen mit hoch ammoniumbelastetem,
halbsynthetischem Abwasser - Phase 2......................................................60
3.3.1 Einleitung.....................................................................................................60
3.3.2 Adaption auf hoch ammoniumbelastetes Abwasser....................................63
3.3.3 Änderungen für den Betrieb mit hoch ammoniumbelastetem Abwasser.....64
3.3.4 Ergebnisse des Tropfkörpers 1 während der Adaption................................66
3.3.5 Ergebnisse des Tropfkörpers 1 nach der Adaption......................................69
3.3.6 Ergebnisse des Tropfkörpers 1 während der Optimierung..........................74
3.3.7 Zusammenfassung für den Tropfkörper 1....................................................79
3.3.8 Realisierung und Ergebnisse des Tropfkörpers 2........................................82
3.4 Untersuchungen mit realem Prozesswasser nach der
anaeroben Schlammbehandlung - Phase 3.................................................93
3.4.1 Einleitung.....................................................................................................93
3.4.2 Tropfkörper 1...............................................................................................96
3.4.2.1 Allgemeines.................................................................................................96
3.4.2.2 Einfluss der freien Ammoniakkonzentration auf die Hemmung
der Nitratation bei der Behandlung von Ritratwasser..................................99
INHALTSVERZEICHNIS
3.4.2.3 Tropfkörper 1, Betrieb ohne Rücklauf.........................................................102
3.4.2.4 Tropfkörper 1, Betrieb mit Rücklauf............................................................105
3.4.2.5 Tropfkörper 1, erneuter Betrieb ohne Rücklauf..........................................108
3.4.3 Tropfkörper 2..............................................................................................110
3.4.4 Tropfkörper 2, erneute Adaption.................................................................113
3.5 Erste Versuche zur Umsetzung der Teilnitritation im Pilotmaßstab............116
3.5.1 Allgemeines................................................................................................116
3.5.2 Bemessung und Aufbau.............................................................................117
3.5.3 Erste Ergebnisse des Nitritationstropfkörpers im Pilotmaßstab..................122
4 BEHANDLUNG VON PROZESSWASSER MIT AUTOTROPHER
STICKSTOFFELIMINATION - KOSTENBETRACHTUNG........................127
5 ZUSAMMENFASSUNG..............................................................................133
6 LITERATUR................................................................................................139
7 ABBILDUNGSVERZEICHNIS.....................................................................149
8 TABELLENVERZEICHNIS.........................................................................153
9 VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN UND SYMBOLE............................159
10 ANLAGEN...................................................................................................163
10.1 Bemessung der Belebungsstufe.................................................................163
10.1.1 Zur Belebungsstufe.....................................................................................165
10.2 Ergebnisse Tropfkörper 1 mit kommunalem Abwasser..............................171
10.3 Ergebnisse Tropfkörper 2 mit kommunalem Abwasser..............................174
10.4 Verwendete Analysenverfahren..................................................................176
10.5 Eingesetzte Messgeräte und Messwerterfassung......................................177
10.6 Nährmedien und Spurenelementlösung.....................................................178
ANHANG
Verzeichnis aus der Schriftenreihe
Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft 183
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