Gewässerbioremediation mit phototrophen Organismen : Zwei Pilotansätze unter Berücksichtigung biologischer und ökonomischer Gesichtspunkte
Im Rahmen dieser Promotion wurden zwei unterschiedliche Ansätze zur Bioremediation durch phototrophe Organismen auf Pilotebene betrachtet. Der erste Ansatz basiert auf einer von Dr. Niels Holm selektieren sedimentierenden Kultur aquatischer Organismen. In Kombination mit speziell konstruierten Röhrenbioreaktorsystemen. Durch diese Bioreaktorsysteme kann das Auslaufwasser einer Kläranlage geleitet werden, während die Kultur durch Sedimentation im Reaktorsystem gehalten wird. Innerhalb von Pilotversuchen auf der Kläranlage Plön konnte gezeigt werden, dass es die beschriebene Behandlung des Kläranlagenauslaufs zu einer Verringerung der Ammoniumkonzentration führt. Diese Abnahme ist nachweislich auf die sedimentierende Kultur aquatischer Organismen und nicht auf die Ausgasung von Ammoniak oder photochemische Prozesse zurückzuführen. Weiterhin konnte durch Messungen und konservative Hochrechnungen gezeigt werden, dass aus dem Prozess eine Wärmemenge ausgekoppelt werden kann, die mit der einer konventionellen Solarthermieanlagen vergleichbar ist. Der zweite Bioremediationsansatz basiert auf der Ernte von natürlich gewachsenen phytoplanktischen Organismen aus natürlichen Gewässerkörpern. Auf diese Weise können in der Biomasse der Organismen gebundene Nährstoffe aus dem Gewässerkörper eliminiert werden. Zusätzlich wird aufgrund der Entnahme von organischem Material die Remineralisierung in benthischen Regionen verringert, was zu einer verminderten Sauerstoffzehrung führt. Es wurden vier unterschiedliche Techniken: Abschäumer, Hydrozyklone in drei unterschiedlichen Größen, Trommelfilter und Bandfilter in unterschiedlichen Konfigurationen im Hinblick auf die Ernte der phytoplanktischen Biomasse verglichen. Auf Basis der Ergebnisse ist die Bandfiltertechnik gegenüber den anderen Erntetechniken zu präferieren.
Two different approaches to bioremediation by phototrophic organisms were considered at the pilot level as part of this doctorate. The first approach is based on a sedimenting culture of aquatic organisms selected by Dr. Niels Holm. In combination with specially designed tubular bioreactor systems. Through these bioreactor systems, the effluent water of a wastewater treatment plant can be passed, while the culture is kept in the reactor system by sedimentation. Pilot tests at the Plön wastewater treatment plant have shown that the treatment of the wastewater treatment plant effluent described above leads to a reduction in the ammonium concentration. This reduction is demonstrably due to the sedimenting culture of aquatic organisms and not to the outgassing of ammonia or photochemical processes. Furthermore, measurements and conservative extrapolations have shown that a quantity of heat can be extracted from the process that is comparable to that of a conventional solar thermal system. Der zweite Bioremediationsansatz basiert auf der Ernte von natürlich gewachsenen phytoplanktischen Organismen aus natürlichen Gewässerkörpern. Auf diese Weise können in der Biomasse der Organismen gebundene Nährstoffe aus dem Gewässerkörper eliminiert werden. Zusätzlich wird aufgrund der Entnahme von organischem Material die Remineralisierung in benthischen Regionen verringert, was zu einer verminderten Sauerstoffzehrung führt. Es wurden vier unterschiedliche Techniken: Abschäumer, Hydrozyklone in drei unterschiedlichen Größen, Trommelfilter und Bandfilter in unterschiedlichen Konfigurationen im Hinblick auf die Ernte der phytoplanktischen Biomasse verglichen. Auf Basis der Ergebnisse ist die Bandfiltertechnik gegenüber den anderen Erntetechniken zu präferieren.
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