Biologische Reinigung

Die biologische Reinigung ist ein grundlegendes Verfahren der kommunalen Abwasserreinigung, wird aber auch vielfach bei der Sanierung von kontaminierten Grundwässern eingesetzt. Bei der biologischen Reinigung werden die natürlichen Stoffwechselwege von Mikroorganismen genutzt, um Schadstoffe in ungefährliche Produkte wie Kohlendioxid und Wasser umzuwandeln. Je nach Sauerstoffregime wird bei der biologischen Reinigung zwischen aeroben Prozessen (= Anwesenheit von Luftsauerstoff) und anaeroben Prozessen (= Abwesenheit von Luftsauerstoff) unterschieden. Bei der Grundwassersanierung kommen entsprechend der überwiegenden Einsatzbedingungen, d.h. kaltes Grundwasser, geringe bis mittlere Schadstoffkonzentrationen, geringe Raumbelastung und kontinuierliche Reinigung vorrangig gekoppelte aerob-anaerob Verfahren zum Einsatz. Unabhängig von der genauen Bauform befinden sich dabei Mikroorganismen in einem Filterbehälter, der von dem zu reinigenden Wasser durchströmt wird, sodass die Mikroorganismen die Schadstoffe in ungefährliche Produkte metabolisieren. Bei dem Abbau der Schadstoffe bilden die Mikroorgansimen neue Biomasse, sodass die Biofilter üblicherweise mit einer automatischen Rückspülung ausgestattet sind, um den Überschussschlamm periodisch zu entfernen. Um die Mikroorganismen innerhalb des Biofilters zu fixieren und die Ausbildung eines stabilen Biofilms zu gewährleisten, wird der Biofilter in der Regel mit Füllkörpern gefüllt, auf denen sich der Biofilm ausbilden kann. In der Praxis kommen vielfach sogenannte Wirbelbettreaktoren zum Einsatz, in denen ein Wachstum der Mikroorganismen unter scherkraftarmen Bedingungen bei gleichzeitig guter Zugänglichkeit von Sauerstoff, Schad- und Nährstoffen ermöglicht wird. Für einen vollständigen biologischen Abbau werden bei den aeroben Verfahren zwar verhältnismäßig große Mengen an Sauerstoff benötigt, allerdings sinkt der Verbrauch der üblichen Betriebsmittel im System, wie beispielsweise Aktivkohle, deutlich ab. Zudem kann der benötigte Sauerstoff durch Zufuhr von Umgebungsluft in den Biofilter bereitgestellt werden.