Einfluss von Störsubstanzen auf die bakterielle Nitrifikation im Abwasser - Untersuchungen mit Hilfe der Fluoreszenz in-situ Hybridisierung (EISBANA)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem Forschungsprojekt konnte gezeigt werden, dass erhöhte Salz- und DOC-Konzentrationen einen starken Einfluss auf die Nitrifikationsleistung und auf die Populationsstruktur der nitrifizierenden Biofilme in Festbettbiofilmreaktoren haben. Die Xenobiotika Ciofibrinsäure und Ibuprofen führten jedoch zu keiner Beeinträchtigung der Nitrifikationsleistung und nur z.T. zu einer geringen Verschiebung innerhalb der Bakterienpopulation. Zudem wurden nitrifizierende Bakterienpopulationen in realen Systemen (kommunale und industrielle Kläranlagen) untersucht. Dabei wurden Festbettbiofilmreaktoren im Bypass in einer kommunalen Kläranlage von Klärwasser durchströmt. Die Untersuchungen ergaben, dass die nitrifizierenden Bakterienpopulationen der Reaktoren ähnliche Zusammensetzungen aufwiesen, wie die aus den Modellversuchen mit einer künstlichen Abwassermatrix. In Korrelation mit den abwasserrelevanten Parametern und der Nitrifikationsleistung wurden ähnliche Verhältnisse in den Kläranlagen-Reaktoren und in den Laborreaktoren gefunden. Eine Übertragung der Ergebnisse aus den Laborversuchen auf die realen Bedingungen in einer Kläranlage ist demnach grundsätzlich gegeben. Zusätzlich wurden Biofilmreaktoren mit synthetischem Abwasser mit hohen (1) Ammonium- und (2) Nitritkonzentrationen betrieben: (1)Bei erhöhten Ammoniumkonzentrationen im Abwasser konnte eine Zunahme der Archaebakterien und eine Verringerung der AOB in den Laborreaktoren festgestellt werden. (2) Bei erhöhten Nitritkonzentrationen konnte eine Dominanz von Nitrobacter spp. gegenüber Nitrospira spp. beobachtet werden. Zudem wurden Populationsanalysen von verschiedenen Kläranlagen mit unterschiedlichen Stickstoffeliminationsstufen durchgeführt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die zeitiiche Trennung von Denitrifikation und Nitrifikation gegenüber der räumlichen Trennung der beiden Prozesse Vorteile sowohl bezüglich der Stickstoffeliminationsleistung als auch bezüglich der Diversität der unterschiedlichen nitrifizierenden Bakterien aufwies.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2005): Einfluss von Störsubstanzen auf die bakterielle Nitrifikation im Abwasser - Posterbeitrag zur Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Limnologie (DGL), Tagungsbericht 2005 (Karlsruhe), Tutzing
Ter Haseborg, E. & Frimmel, F. H.
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(2007): Impact of selected pollutants in synthetic industrial wastewater on nitrifying biofilms in fixed bed biofilm reactorsvisualized with fluorescence in-situ hybridization. Analytical Letters 40: 1473-1486
Ter Haseborg, E. & Frimmel, F. H.
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(2008); A standardized pre-treatment method of biofilm floes for fluorescence microscopic characterization. Journal of Microbiological Methods
Nosyk, O., Ter Haseborg, E., Metzger, U. & Frimmel, F. H.
