Deammonifikation - Energiesparend Stickstoff entfernen
Mit der Weiterentwicklung eines abwasserreinigenden Verfahrens befasst sich ein Projekt, bei dem die Fachhochschule Gießen-Friedberg mit der EMW filtertechnik GmbH kooperiert. Die wissenschaftliche Leitung haben die Professoren Dr. Markus Röhricht und Dr. Harald Platen vom Fachbereich Krankenhaus- und Medizintechnik, Umwelt- und Biotechnologie der FH in Gießen. Das dreijährige Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Hohe Stickstoffeinträge in unsere Gewässer bringen große Probleme mit sich. Sie führen zu Überdüngung und starkem Algenwachstum. Zudem sind einige Stickstoffverbindungen giftig für Fische. Deshalb müssen alle größeren Kläranlagen in Deutschland Stickstoff entfernen. Das geschieht durch eine kombinierte Methode (Nitrifikation und Denitrifikation). Während dabei wegen des großen Sauerstoffbedarfes und des damit verbundenen hohen Lufteintrags ins Wasser ca. 3,6 Kilowattstunden pro Kilogramm Stickstoff benötigt werden, lässt sich durch ein alternatives Verfahren, der Deammonifikation, der Energieverbrauch auf unter 1,5 Kilowattstunden senken. Doch deren Anwendung scheiterte bisher unter anderem an dem sehr langsamen Wachstum der für diesen Prozess verantwortlichen Mikroorganismen (Planctomyceten). Sie haben eine Verdopplungszeit von über zehn Tagen, während sich normale Kläranlagenbakterien schon nach zwanzig Minuten verdoppeln.
In einer Versuchsanlage sollen die Planctomyceten auf technisch weiterentwickeltem Trägermaterial des Projektpartners EMW aus Diez immobilisiert werden. Das Unternehmen hat dazu ein spezielles Verfahren entwickelt und patentiert. Die vorab erfolgende Fixierung der Planctomyceten und die optimalen Eigenschaften des Trägermaterials PORET®aqua sollen für eine dauerhafte Etablierung der wertvollen Kulturen führen. Der Vorteil des Verfahrens ist insofern, dass die sehr langsam wachsenden Organismen nicht ausgewaschen werden, wie dies bei konventionellen Kläranlagen der Fall ist.
Das System soll bei zwei Anwendern, die am Projekt beteiligt sind, untersucht und weiterentwickelt werden. Zunächst wird eine Feldstudie beim Projektpartner „Licher Privatbrauerei“ aufgestellt, um dort aus sauerstofffrei vorbehandeltem Abwasser Stickstoff zu entfernen. Beim zweiten Kooperationspartner, den Mittelhessischen Abwasserbetrieben, soll auf deren Klärwerk eine Pilotanlage mit stark stickstoffhaltigem Schlammwasser beschickt werden. Eine solche Zusammenarbeit gehört zu den Förderzielen des Programms „FHprofUnt“. Das BMBF unterstützt damit Verbünde von Fachhochschulen und Unternehmen in Forschung und Entwicklung.