Untersuchungen zum anaeroben Abbau von Perchlorat (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Ab dem Jahr 1997 wurden in den USA Perchloratkontaminationen des Trinkwassers bekannt, welche aufgrund der Unkenntnis über die Wirkung von Perchlorat auf den Menschen Anlass zu intensiven Forschungen auf diesem Gebiet gaben.
Grundlage dieser Untersuchungen bildete eine Literaturrecherche. Hierbei wurden zunächst neben den rechtlichen Rahmenbedingungen und Grundlagen des biologischen Abbaus auch die verschiedenen Verfahren zur Reinigung perchloratkontaminierter Abwässer dargestellt.
Da ein biologisches Verfahren auf Grundlage der Literaturergebnisse vielversprechend erschien, wurden Versuche zur kontinuierlichen Behandlung eines perchloratbelasteten Wassers durchgeführt. Hierzu war zunächst die Anreicherung einer perchloratreduzierenden Kultur aus Klärschlamm erforderlich.
Die für die Versuchsauswertung notwendige Perchloratanalytik konnte etabliert werden, wobei sich für Gehalte zwischen 1000 und 1 ppm die ionenselektive Elektrode als gut geeignet erwies, geringere Gehalte wurden mit dem Ionenchromatographen bestimmt.
Für die Durchführung des kontinuierlichen Versuchs zur Behandlung eines mit Perchlorat kontaminierten synthetischen Grundwassers fiel die Wahl auf einen Wirbelbettreaktor.
In einem vorgeschalteten Schritt wurden dazu die Mikroorganismen auf Polyurethan-Schaumkörpern immobilisiert.
Die hydraulische Verweilzeit konnte während des Betriebs schrittweise gesenkt werden.
Abgesehen von einer Betriebsstörung durch Acetatmangel lag die Abbauleistung stets über 96,5 %, bei 18 von 40 Messungen über 99,9 % bzw. bei 31 Messungen über 99 %.
Die absoluten Perchloratgehalte im Ablauf des Reaktors lagen bei störungsfreiem Betrieb zwischen 47 ppb und 4,5 ppm. Eine weitere Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Reaktors scheint möglich.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.EINFÜHRUNG1
1.1HINTERGRUND DER PERCHLORATPROBLEMATIK1
1.2CHARAKTERISTIKA VON PERCHLORAT1
1.3RECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN7
1.4ZIEL DER ARBEIT9
2.TECHNOLOGIEN ZUR ENTFERNUNG VON PERCHLORAT10
2.1PHYSIKALISCHE ENTFERNUNG10
2.2CHEMISCHER ABBAU12
2.3VERGLEICHENDE BEWERTUNG DER EINZELNEN TECHNOLOGIEN13
2.4BIOLOGISCHER ABBAU VON PERCHLORAT14
3.MATERIAL UND METHODEN19
3.1MEDIUM19
3.2ANALYTIK19
3.3ANREICHERUNG DER PERCHLORATREDUZIERENDEN MISCHKULTUR24
3.4HEMMTEST25
3.5ADSORPTIONSVERSUCH26
3.6WIRBELSCHICHTREAKTOR26
4.ERGEBNISSE29
4.1ERGEBNISSE DES BATCH-VERSUCHS ZUR ANREICHERUNG29
4.2ERGEBNISSE DES HEMMTESTS31
4.3ERGEBNISSE DES [...]