2003.4.1-2003.4.4,, Dirk Weichgrebe Sabine Kunst Welfengarten 1, D-30167 Hannover Tel. 0511/ 762-2899 weichgrebe@isah.uni-hannover.de
: -, : SVI > 150 ml/g Zulauf Schlammabtrieb Belebungsbecken Nachkl becken Biomassen-R kf rung
: -, : SVI 150 ml/g SVI Schwimmschlamm Zulauf Schlammabtrieb Belebungsbecken Nachkl becken Biomassen-R kf rung
I II II I
: -, : ;, Schaum Zulauf Schlammabtrieb Nachkl becken Belebungsbecken Biomassen-R kf rung
, B R 20 kg/m 3 d :,, Microthrix parvicella,
500 1 1 450 400 0,5 l h -1 350 2 IS V [m l g- 300 250 200 2 0,5 l h -1 150 3 0,5 l h -1 100 50 0 3 4 0 50 100 150-1 ] CSB CODin Lösung [mg l 4 0,5 l h -1
/ Microthrix parvicella, 5% Actinomyceten 1851, 0092 0675/0041 ( ) Nostocoida l II Actinomyceten
Microthrix parvicella SVI Actinomyceten ~ 20 C Nostocoida limicola ( ),
Microthrix parvicella SVI 0092 > 8 d ( ) > 15 C 0675/0041 1851 B TS < 0,1 kg/kg d > 15 20 d
Typ 1851 Typ 0092 Verzweigte Acrinomyceten Nostocoida limicola
M. parvicella 0092 ISVrF [-] 7 1996 M icrothrix parvicella Typ 0092 Temperatur 1997 1998 1999 2000 Temperatur [ C] 25 2001 6 20 5 4 15 3 10 2 1 5 0 10 25 39 1 15 29 43 5 19 33 47 8 22 36 50 12 26 40 2 16 30 44 Kalenderw oche 0
- -, BKKS,
M. parvicella
Microthrix parvicella
Microthrix parvicella SVI ISV [ml g -1 ] ISV Temperatur Biologie T [ C] 200 15,0 14,0 150 13,0 12,0 100 50 T < 12 C Günstige Wachstumsbedingungen für M. parvicella M parvicella 11,0 10,0 9,0 0 1. Dez. 1. Jan. 1. Feb. 1. Mrz. 1. Apr. 8,0
B TS < 0,1 kg kg -1 d -1, > 1h
: SVI- SVI (SVI- ) - - SVI
SVI- : SVI- (M. parvicella, 021 N ) ( )
SVI- SVI- SVI [ml g -1 ] 0-1 2 < = 150 3 4 5 6 6-7 > 150 > 200 7
SVI- SVI ISV [ml g -1 ] 200 ISV ISV-relevante Fädigkeit ISVrF [-] 7 5,5 5,5 5,5 5,5 6 150 5 5 5 100 3,5 4 4 4 SVI- 4 3 50 2 1 0 1. Dez. 15. Dez. 29. Dez. 12. Jan. 26. Jan. 9. Feb. 23. Feb. 9. Mrz. 23. Mrz. 6. Apr. 0
SVI- 2 3 4 6-7
: / 0-1 2 3 4 5 6 6-7 7 /
:, (FHM) : = M. Parvicella :
SVI ISV SVI [ml g -1 ] ISV SVI BTS B TS, CS B [kg kg -1 ] 350 0,14 300 0,12 250 0,10 200 0,08 150 0,06 100 0,04 50 0,02 0 1. Jan. 1. Mrz. 1. Mai. 1. Jul. 1. Sep. 1. Nov. 0,00
SVIrF M. Parvicella 1 2 Stufe 7 NaAl(OH) 4 Stufe Al 2 (SO 4 ) 3 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 Stufe 7 Kontrolle AlCl 3 Na-Aluminat 0 Stufe 7 Kontrolle PAC Al-Sulfat 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 Kontrolle Al-Chlorid 0 Kontrolle PAC
PAC SVIrF M. Parvicella SVIrF = 4-5 6 PAC SVIrF = 2 2 PAC
Microthrix parvicella SVI (, ) ( )
b
Microthrix parvicella FeClSO 4 -- NaAl(OH) 4 -- Al 2 (SO 4 ) 3 -/+ AlCl 3 ++ [Al(OH) x Cl 3-x ] m ++ M. Parvicella :
1. M. Parvicella 2 - SVI- - 3 4 - - PAC - ( )
Microthrix parvicella? /
?
(nitritation) : NH 4 + + 1,5 O 2 NO 2 - + H 2 O + 2 H + - : NO 2 + 0,5 O 2 NO 3 - (nitratation) NH 4 + + 2 O 2 NO 3 - + H 2 O + 2 H + 2 : ( ) + ( ) =
: Aerobic respiration Anaerobic respiration: e.g. denitrification Organic compounds e.g. carbohydrates CO 2 Organic compounds e.g. carbohydrates CO 2 Carbon flow Carbon flow Electron flow Electron flow O 2 Energy Biosynthesis (biomass) e.g. NO 3 Energy Biosynthesis (biomass) : inorganic compounds e.g. NH 4 +, H 2 S,... CO 2 Electron flow Carbon flow O 2 Energy Biosynthesis (biomass)
: ( ) ( ) (NH 4+ ) NH 4+ : NO 3- : (NO 3- ) ( ) ( ) 1 g ( ) 2,67 g O 2 / g C 1 g ( ) 4,57 g O 2 / g NH 4 -N 1 g 1 g 21 g O 2 / g N 150 g O 2 / g P
, [ C] g g µ µ [d-1] [hrs.] [d-1] [hrs.] 10 0,29 82,6 0,58 41,4 3,44 20 0,76 31,6 1,04 23,1 1,32 30 1,97 12,2 1,87 12,8 0,53 [d].: µ max = 0,47 1,103 (T-15) : µ max = 0,79 1,071 (T-15)
B d, BSB,Z 1200 kg/d 6000 kg/d 10 C 12 C 10 C 12 C 5 4 10 8,2 8 6,6 V D /V BB = 0,2 0,3 0,4 0,5 12,5 14,3 16,7 20,0 10,3 11,7 13,7 16,4 10,0 11,4 13,3 16,0 8,3 9,4 11,0 13,2 25
-N [m l] -N, 3 N O -N, 2 N O 4 NH 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 time [min.] NH4-N NO2-N NO3-N
(Nitritation) : NH 4 + + 1,5 O 2 NO 2 - + H 2 O + 2 H + - : NO 2 + 0,5 O 2 NO 3 - (nitratation) NH 4 + + 2 O 2 NO 3 - + H 2 O + 2 H + 2 : ( ) + ( ) =
NH 4+ /NH 3 NH 3 [%] 100 90 80 70 60 5 C 10 C 20 C 30 C 35 C 50 40 30 20 10 0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 ph
ph-
NH + Nitrosomonas sp. 4 NH 3 HNO NO 2-2 NO 2 - HNO Nitrobacter sp. NO 3-2
NO 2- /HNO 2 HNO 2 -N [%] 5,0 4,0 3,0 10 C 20 C 30 C 2,0 1,0 0,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 ph
NH 3 HNO 2 1000 1000 NO2-N-concentration 100 10 1 4 HNO 2 Nitrobacter 3 2 NH 3 - Nitrobacter 1 100 NH 3 - Nitrobacter Nitrosomonas 10 1 NH4-N-concentration 0.1 0 2 4 6 8 10 12 14 ph 0.1 According to ANTHONISEN (1976)
N 2 2 NO 3 - + 2 H + + 10 [H] N 2 + 6 H 2 O : -
NO 3 - NO 2 - NO - 3 % O 2 % [kj/mol] 1946 72 67 NO 2 - N 2 O 632 23 22 N 2 O N 2 134 5 4 NO 3 - N 2 2712 100 93 O 2-2876 100 1
300 250 200 Effluent NO2-N Effluent NO3-N SBR O 2 (0,5 mg/l) ph 8,0-8,5 NH 4 -N- mg/l 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250
O 2 O 2 [ % ] 100 80 60 40 20 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 B TS [ kg / kg TS * d ]