{"id":17692,"date":"2025-01-16T07:58:54","date_gmt":"2025-01-16T07:58:54","guid":{"rendered":"https:\/\/kcsensor.com\/?p=17692"},"modified":"2026-09-28T09:30:09","modified_gmt":"2026-09-28T09:30:09","slug":"application-of-bioprocessing-in-water-treatment","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/application-of-bioprocessing-in-water-treatment\/","title":{"rendered":"Anwendung biotechnologischer Verfahren in der Wasseraufbereitung"},"content":{"rendered":"
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Unter biologischer Abwasserbehandlung versteht man den Einsatz von Mikroorganismen zum Abbau organischer Stoffe im Abwasser; dabei wird grunds\u00e4tzlich zwischen anaerober und aerober biologischer Abwasserbehandlung unterschieden.<\/p>\n\n\n\n

Anaerobe biologische Abwasserbehandlung<\/strong>: Das Prinzip der anaeroben biologischen Behandlung besteht darin, organische Stoffe in einer sauerstofffreien Umgebung mithilfe anaerober Mikroorganismen abzubauen und sie dabei in Methan (CH\u2084), Kohlendioxid (CO\u2082) und einige andere Zwischenprodukte umzuwandeln. Dieser Prozess wird als anaerobe Verg\u00e4rung bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n

Aerobe biologische Abwasserbehandlung<\/strong>: Unter aeroben Bedingungen wandeln Mikroorganismen organische Stoffe durch Atmung in Kohlendioxid und Wasser um und bauen dabei gleichzeitig Schadstoffe wie Ammoniakstickstoff und Phosphor ab.<\/p>\n\n\n\n

Die folgenden Parameter m\u00fcssen w\u00e4hrend des anaeroben Behandlungsprozesses \u00fcberwacht werden:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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pH<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Anaerobe Mikroorganismen reagieren empfindlich auf den pH-Wert ihrer Umgebung, insbesondere unter sauren oder alkalischen Bedingungen, unter denen ihre Stoffwechselaktivit\u00e4t gehemmt werden kann. Der optimale pH-Bereich f\u00fcr die meisten anaeroben Mikroorganismen liegt zwischen 6,5 und 8,0. Die \u00dcberwachung des pH-Werts hilft dabei, festzustellen, ob das System unter geeigneten Umgebungsbedingungen betrieben wird, und verhindert eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Versauerung oder Alkalisierung.<\/p>\n\n\n\n

Gel\u00f6ster Sauerstoff (DO)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Bei der anaeroben Behandlung sollte der Gehalt an gel\u00f6stem Sauerstoff nahe Null liegen, da anaerobe Mikroorganismen in einer sauerstofffreien Umgebung wachsen. Ist die Konzentration an gel\u00f6stem Sauerstoff zu hoch, kann dies die Aktivit\u00e4t der anaeroben Mikroorganismen hemmen. Die Konzentration an gel\u00f6stem Sauerstoff wird in der Regel mithilfe einer Sauerstoffelektrode (z. B. eines DO-Sensors) \u00fcberwacht, um eine anaerobe Umgebung sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der CSB ist ein wichtiger Indikator f\u00fcr die Konzentration organischer Stoffe im Abwasser. Das Ziel der anaeroben Behandlung besteht darin, organische Stoffe durch mikrobielle Aktivit\u00e4t abzubauen und dadurch den CSB im Abwasser zu senken. Die regelm\u00e4\u00dfige \u00dcberwachung des CSB hilft dabei, die Effizienz der Schadstoffentfernung im anaeroben Behandlungsprozess zu bewerten und festzustellen, ob das angestrebte Reinigungsniveau erreicht wurde.<\/p>\n\n\n\n

Gesamtstickstoff (TN) und Ammoniakstickstoff (NH\u2083-N)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Stickstoffquellen wie Ammoniumstickstoff k\u00f6nnen ebenfalls w\u00e4hrend des anaeroben Behandlungsprozesses abgebaut werden, insbesondere unter geeigneten Bedingungen, unter denen durch anaerobe Denitrifikation Stickstoff entfernt werden kann. Die \u00dcberwachung der Konzentrationen von Gesamtstickstoff und Ammoniumstickstoff tr\u00e4gt dazu bei, die Effizienz der Stickstoffentfernung zu bewerten und zu verhindern, dass \u00fcberm\u00e4\u00dfige Stickstoffmengen in nachgelagerte Gew\u00e4sser gelangen, was zu einer Eutrophierung f\u00fchren k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n

Temperatur<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Die Temperatur wirkt sich direkt auf die Aktivit\u00e4t anaerober Mikroorganismen aus. Der anaerobe Verg\u00e4rungsprozess ist im Temperaturbereich von 30\u201340 \u00b0C am effizientesten (mesophile anaerobe Verg\u00e4rung). Zu hohe oder zu niedrige Temperaturen k\u00f6nnen die Reaktionsgeschwindigkeit und die Wirksamkeit der Behandlung beeintr\u00e4chtigen. Die Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb des optimalen Bereichs ist entscheidend f\u00fcr den reibungslosen Ablauf des anaeroben Prozesses.<\/p>\n\n\n\n

Nahezu alle Wasserqualit\u00e4tssensoren von KACISE sind mit Temperatursensoren ausgestattet.<\/p>\n\n\n\n

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Die folgenden Parameter m\u00fcssen w\u00e4hrend des aeroben Reinigungsprozesses \u00fcberwacht werden:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Gel\u00f6ster Sauerstoff (DO)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Gel\u00f6ster Sauerstoff ist f\u00fcr den Stoffwechsel aerober Mikroorganismen unerl\u00e4sslich. Mikroorganismen ben\u00f6tigen Sauerstoff f\u00fcr die aerobe Atmung, um organische Stoffe abzubauen. Ist die Konzentration an gel\u00f6stem Sauerstoff zu niedrig, kann dies zu einer Verringerung der mikrobiellen Aktivit\u00e4t f\u00fchren, was sich auf die Reinigungsleistung auswirkt. Ist die Konzentration an gel\u00f6stem Sauerstoff zu hoch, kann dies zu Energieverschwendung f\u00fchren. Der Gehalt an gel\u00f6stem Sauerstoff wird in der Regel mithilfe von DO-Sensoren in Echtzeit \u00fcberwacht, um sicherzustellen, dass er innerhalb des angemessenen Bereichs (typischerweise 2\u20134 mg\/l) bleibt.<\/p>\n\n\n\n

pH<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der pH-Wert beeinflusst die Stoffwechselaktivit\u00e4t von Mikroorganismen und die Effizienz des Abbaus organischer Stoffe. Aerobe Mikroorganismen sind in neutralen oder leicht alkalischen Umgebungen am aktivsten. Extrem saure oder alkalische Bedingungen k\u00f6nnen die mikrobielle Aktivit\u00e4t hemmen und sogar zu einem Systemausfall f\u00fchren. Um einen normalen mikrobiellen Stoffwechsel zu gew\u00e4hrleisten, wird der pH-Wert in der Regel im Bereich von 6,5 bis 8,5 gehalten.<\/p>\n\n\n\n

Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) ist ein g\u00e4ngiger Indikator f\u00fcr die Konzentration organischer Stoffe im Abwasser. Ein h\u00f6herer CSB-Wert weist auf eine h\u00f6here Konzentration organischer Schadstoffe im Wasser hin. Der Hauptzweck der aeroben Behandlung besteht darin, diese organischen Stoffe zu entfernen und den CSB zu senken. Die regelm\u00e4\u00dfige \u00dcberwachung der CSB-Konzentrationen im Zulauf und im Ablauf hilft dabei, die Wirksamkeit der aeroben Behandlung zu beurteilen. Durch die aerobe Behandlung l\u00e4sst sich der CSB im Abwasser erheblich reduzieren, und der CSB-Wert im Ablauf muss in der Regel den gesetzlichen Grenzwerten entsprechen.<\/p>\n\n\n\n

Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der BSB gibt den biologischen Sauerstoffbedarf f\u00fcr den Abbau organischer Stoffe im Wasser an. Er ist ein wichtiger Indikator f\u00fcr die Wasserqualit\u00e4t und den Verschmutzungsgrad. Bei der aeroben Behandlung bauen Mikroorganismen die im BSB enthaltenen organischen Stoffe durch aerobe Atmung zu Kohlendioxid und Wasser ab. Regelm\u00e4\u00dfige Messungen der BSB-Werte dienen dazu, die Reinigungsleistung des Kl\u00e4rsystems zu bewerten. Der BSB\u2085 (f\u00fcnft\u00e4giger biochemischer Sauerstoffbedarf) ist in der Regel der am h\u00e4ufigsten \u00fcberwachte Indikator.<\/p>\n\n\n\n

Ammoniakstickstoff (NH\u2083-N)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Ammoniakstickstoff ist ein h\u00e4ufig vorkommender Stickstoffschadstoff im Abwasser. Aerobe Mikroorganismen k\u00f6nnen Ammoniakstickstoff durch Nitrifikation in Nitrat umwandeln. Ist die Ammoniakstickstoffkonzentration zu hoch, kann dies die mikrobielle Aktivit\u00e4t hemmen und die Reinigungsleistung beeintr\u00e4chtigen. Die \u00dcberwachung der Ammoniakstickstoffkonzentrationen gew\u00e4hrleistet eine effektive Entfernung aus dem System und verhindert so eine sekund\u00e4re Umweltverschmutzung.<\/p>\n\n\n\n

Gesamtstickstoff (TN)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der Gesamtstickstoff umfasst Ammoniakstickstoff, Nitratstickstoff und andere Stickstoffformen. Bei der aeroben Abwasserbehandlung wird Ammoniakstickstoff durch Nitrifikationsreaktionen in Nitratstickstoff umgewandelt. Eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Nitrifikation kann jedoch zur Anreicherung von Nitratstickstoff f\u00fchren. Die \u00dcberwachung der Gesamtstickstoffkonzentration, insbesondere in Anlagen mit Stickstoffentfernung, gew\u00e4hrleistet einen reibungslosen Nitrifikationsprozess und verhindert eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Stickstoffanreicherung.<\/p>\n\n\n\n

Temperatur<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Die Temperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die Stoffwechselrate von Mikroorganismen und die Reinigungsleistung. Im Allgemeinen sind Mikroorganismen im Temperaturbereich von 20\u201335 \u00b0C am aktivsten. Ist die Temperatur zu hoch oder zu niedrig, wirkt sich dies auf das Wachstum der Mikroorganismen und die Reinigungsleistung des Abwassers aus. Temperatursensoren dienen dazu, die Reaktortemperatur zu \u00fcberwachen und sicherzustellen, dass sie innerhalb des optimalen Bereichs bleibt.<\/p>\n\n\n\n

Gesamtgehalt an suspendierten Feststoffen (TSS)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Der TSS-Wert gibt die Konzentration der Schwebstoffe im Wasser an. Bei der aeroben Abwasserbehandlung werden Schwebstoffe im Abwasser in der Regel durch Mikroorganismen (z. B. Belebtschlamm) abgebaut. Ein zu hoher TSS-Gehalt kann zu Verstopfungen im System f\u00fchren und den Abwasserfluss beeintr\u00e4chtigen. Die \u00dcberwachung der TSS-Konzentration verhindert eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Anreicherung von Schwebstoffen und gew\u00e4hrleistet so die mikrobielle Aktivit\u00e4t sowie die Flie\u00dff\u00e4higkeit des Abwassers im Reaktor.<\/p>\n\n\n\n

Schwebstoffe in der Mischfl\u00fcssigkeit (MLSS)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

MLSS bezeichnet die Konzentration der suspendierten Feststoffe im Mischfl\u00fcssigkeitsstrom, einschlie\u00dflich Belebtschlamm und unverdauter organischer Stoffe. Die MLSS-Konzentration beeinflusst die Effizienz des aeroben Kl\u00e4rsystems. Die MLSS-Konzentration wird in der Regel im Bereich von 2000 bis 5000 mg\/l gehalten, um eine ausreichende Anzahl von Mikroorganismen f\u00fcr den Abbau der organischen Stoffe im Wasser sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n

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Biological treatment is the use of microorganisms to degrade organic matter in wastewater, primarily divided into anaerobic and aerobic biological treatment. Anaerobic Biological Treatment: The principle of anaerobic biological treatment is to use anaerobic microorganisms to metabolize organic substances in an oxygen-free environment, converting them into methane (CH4), carbon dioxide (CO2), and some other intermediate […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":17671,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[294],"tags":[],"class_list":["post-17692","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-cases"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17692","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=17692"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17692\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/17671"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=17692"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=17692"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=17692"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}