Biologische Abwasserreinigung

Abbau organischer Substanz in Abwasser

Biologische Prozesse zur Wasserreinigung nutzen die Selbstreinigungskraft der Ökosysteme, in denen sich diejenigen Organismen durchsetzen, die die vorhandenen organischen Substrate am effektivsten abbauen können. Voraussetzung ist, dass die Substrate grundsätzlich biologisch abbaubar sind.

Optimierung der Effizienz durch Biomasserückhaltung

Durch technische Prozesse wie Biomasserückhaltung erreichen wir, dass diese natürlichen Vorgänge auf sehr kleinem Raum und hochintensiv ablaufen.

Bioreaktoren und Verfahrenskonzepte

Für unterschiedliche Aufgabenstellungen haben wir  verschiedene Bioreaktoren zur Abwasseraufbereitung entwickelt. Geeignete Bioreaktoren und entsprechende Verfahrenskonzepte wählen wir anhand der spezifischen Anforderungen des jeweiligen Abwassers und der beabsichtigten Wiederverwertung aus und passen sie an regionale, klimatische und kulturelle Bedingungen an.  

Anaerobe Verfahren für Abwässer mit hoher organischer Belastung

Anaerobe Abwasserreinigungsverfahren eignen sich besonders für Abwässer mit einem hohen biologischen Sauerstoffbedarf (BSB₅). Auch für betriebliche Kläranlagen bietet der Einsatz moderner Anaerobtechnik eine wirtschaftliche Alternative. Hierbei wird energetisch nutzbares Biogas gebildet und das Schlammaufkommen um den Faktor zehn reduziert.

Optimierung von Kläranlagen durch Systemanalyse

Auch die Optimierung kommunaler und industrieller Kläranlagen auf Grundlage einer verfahrenstechnischen Systemanalyse ist fester Bestandteil unseres Leistungsspektrums. Die Betreiber profitieren durch die Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz unserer Lösungen. Zusätzlicher Nutzen ist die Erfüllung neuerer gesetzlicher Auflagen. Darüber hinaus kann – je nach Bedarf – auch die Entsorgung von anfallendem Klärschlamm mit einer Wertstoffrückgewinnung (Biogaserzeugung) kombiniert werden.

Abwässer aus der Agrarproduktion, beispielsweise der Wein- und Olivenölverarbeitung, belasten vor allem während der Erntezeit die kommunalen Kläranlagen mit ihrer hohen organischen Fracht. Zur Aufreinigung der Abwässer vor der biologischen Stufe werden daher Flockungsmittel, meist Metallionen wie Eisen- oder Aluminiumsalze oder synthetische Polymere (z. B. Polyethylenimin), eingesetzt, deren Rückstände aufwändig entsorgt werden müssen und eine weitere Nutzung von Wasser und Schlamm als Ressourcen erschweren. Typische Inhaltsstoffe der Abwässer, allen voran Tannine und Phenolderivate, werden nur schlecht in der biologischen Stufe abgebaut und wirken zudem toxisch auf die Mikroorganismen des Belebungsbeckens.

Neues Flockungsmittel: anpassbar auf die jeweilige Belastung des Abwassers

Im Projekt La ChiPur wurde am Fraunhofer IGB ein biobasiertes Flockungsmittel entwickelt, das auf einem Trägergerüst aus Chitosan basiert, welches aus Abfällen der Lebensmittelproduktion gewonnen und mit dem Enzym Laccase, einer Oxidoreduktase, funktionalisiert wurde.  

Durch Variation der Zusammensetzung soll das Flockungsmittel spezifisch an die jeweilige Belastung des Abwassers und die weitere Aufreinigungsinfrastruktur anpassbar sein. Zusätzlicher Vorteil: Die Rückstände der biobasierten Flockungsmittel sind abbaubar und vereinfachen die weitere Verwertung des Klärschlamms, zum Beispiel durch die Rückgewinnung von Nährstoffen. Die Technologie soll direkt an der Quelle einsetzbar sein, also beim landwirtschaftlichen Betrieb oder Winzer, die mit der Vorreinigung des an die kommunale Entsorgung abzugebenden Abwassers Kosten für dessen Entsorgung sparen.