TY - THES A1 - Fichtner, Nicole T1 - Untersuchung zur Leistungsfähigkeit von Biofilmverfahren mit frei beweglichen Aufwuchskörpern bei der kommunalen Abwasserbehandlung T1 - Research on productivity of biofilm process with suspended carriers for cleaning process of municipal waste water treatment N2 - In der kommunalen Abwasserreinigung werden unter anderem Biofilmverfahren mit frei beweglichen Aufwuchskörpern mit einer Dichte von ca. 1 kg/m³ (Schwebebett) eingesetzt. Der Betrieb des Biofilmreaktors entspricht einem Mischreaktor. Gegenstand der Arbeit ist, einen Beitrag zur weiteren Aufklärung des komplexen Zusammenhanges von Bemessungsdaten und den Zustandsgrößen des Biofilmverfahrens mit frei beweglichen Aufwuchskörpern zu leisten. Es erfolgen verfahrenstechnische Betrachtungen von Aufwuchskörpern unterschiedlicher Geometrien zur Durchmischung innerhalb kurzer Zeit im Reaktor und des dazu erforderlichen energetischen Aufwandes. Des Weiteren wird der optimale Füllgrad von Aufwuchskörpern in Abhängigkeit von der Reaktorgestaltung bestimmt. Unter definierten Laborbedingungen konnten Erkenntnisse hinsichtlich des Temperatureinflusses sowie der BSB5 - Oberflächenbelastung auf die Abbauleistung gewonnen werden. In halbtechnischen Versuchen auf den Kläranlagen Kaditz und Rochlitz fanden Untersuchungen zum Einfahrverhalten unterschiedlicher Aufwuchskörper zu Biomassebildung und zu Abbauleistung statt. Auf der Kläranlage Lunzenau wurde eine im technischen Maßstab nachempfundene Kleinkläranlage im Hinblick auf den Einfluss der organischen Belastung auf die Biomassebildung und Abbauleistung betrieben. Die Bewertung der beschriebenen Versuchsanlagen sowie im Betrieb befindlicher Kleinkläranlagen erfolgt bezüglich der Abwasserkenngrößen, wie Schlammbelastung, Überschussschlammbildung, Schlammalter und Wachstumsraten. Die Messung von Schichtdicken sowie die Erstellung von Sauerstoffprofilen ermöglicht es, Aussagen zur Effektivität des Stofftransportes im Biofilm zu treffen. Von Interesse sind Aussagen zur Aktivität der Mikroorganismen im Biofilm, welche durch Bestimmung von Enzymaktivitäten (Esteraseaktivität) ermittelt werden konnten. Die simultan ablaufenden Prozesse des Kohlenstoffabbaus, der Nitrifikation und der Denitrifikation durch den Biofilm werden hinsichtlich ihrer Potenziale, Leistungsfähigkeit und Grenzen untersucht, ebenso wie die Elimination von Phosphor. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse können theoretische Berechnungen zum Sauerstoffbedarf und zur Sauerstoffzufuhr hergeleitet werden. Insbesondere Kleinkläranlagen und kleine Kläranlagen werden durch den Eintrag von Antibiotika und Desinfektionsmitteln aus Haushalten und Kleingewerbe nachhaltig im Betriebsablauf gestört. Dazu konnten in Laborversuchen Aussagen zu Grenzkonzentrationen ermittelt werden. N2 - Biofilm technology with suspended carriers with a density of 1 kg/m³ (moving bed) is one possibility which is used in the municipal waste water treatment. The reactor is a mixed reactor. The aim of this dissertation is to make a contribution to further knowledge about complex connection of determinating basis and state variables of biofilm process with suspended carriers. The dissertation includes process control of carrier of different shapes which are mixed in a reactor within a short time and the necessary energy requirements. Furthermore, the optimal filling degree of carriers is determined depending on the shape of the reactor. Expertises according to influence of temperature as well as BOD – surface loading for treatment efficiency are achieved under define lab-scale circumstances. Investigations into biofilm grow up and its purification rates of different kinds of carriers were made in pilot plant scale tests on municipal waste water treatment plants of Kaditz and Rochlitz. A field-scale test facility in Lunzenau was operated to show the influence of the organically load on the Biofilm grow up and purification rate. The evaluation of the mentioned test plants as well as real existing small sewage treatment plants is made by such characteristics like sludge loading, surplus sludge building, sludge age and rate of increase. The measurement of the biofilm thickness and creation of oxygen profiles make it possible to explain the effectiveness of mass transport in the biofilm. Another important fact is the activity of the microorganism in the biofilm which are determined by measuring the enzyme activity (esterase activity). The simultaneously proceeding processes of elimination rates of carbon, nitrification and denitrification caused by the biofilm are tested according to their potential, capacity and limits just as the elimination of phosphorus. Based on this knowledge it will be possible to make theoretical calculations of oxygen requirement and oxygen transfer. Mainly small sewage treatment plants are disturbed by supply of antibiotics and germicides from household and small companies. The limiting concentration could be ascertained by lab-scale tests. KW - Abwasserreinigung KW - Kommunal KW - Biofilm KW - Nitrifikation KW - WSB KW - Waste water treatment KW - Municipal KW - Biofilm KW - Nitrification KW - WSB KW - Abwasserreinigung KW - Biofilm Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34765 ER -