Hallo Christian,
chrisp wrote:
der Unterschied liegt in der Nitrifikation. Damit diese vernünftig funktioniert müssen die Bereiche in denen die Filterbakterien siedeln von sauerstoffreichem Wasser durchflossen werden.
das ist so nicht ganz Richtig
Ich denk mal es sollte so:
Nitrifikation und Denitrifikation
In ?Filter? wird der biologische Selbstreinigungsvorgang natürlicher Gewässer imitiert. Mit Hilfe erhöhter Sauerstoffversorgung durch Belüftung wird der Vorgang beschleunigt. Der zugeführte Sauerstoff wird von heterotrophen Bakterien zum Abbau organischer Verbindungen genutzt. Bei diesem Vorgang werden Stickstoffverbindungen freigesetzt. Im Zuge der biologischen Reinigung müssen zunächst die verschiedenen, im Abwasser vorliegenden Verbindungen die Stickstoff enthalten, vorwiegend Ausscheidungen (Harnstoff) und Eiweiße, in eine für Nitrifizierer verwertbare Form gebracht werden. Dieser Prozess wird als Ammonifikation bezeichnet, wobei Harnstoff durch Enzymaktivität (Urease) in Ammoniak und Kohlendioxid gespalten wird :
CO-(NH2)2 + H2O ? 2NH3 + CO2
Neben der Harnstoffhydrolyse führt auch der Eiweißabbau zur Ammoniumbildung. Eiweiße (Proteine) bestehen aus Aminosäuren, die Stickstoff als wichtigen Bestandteil enthalten. Zum überwiegenden Teil erfolgt die Ammonifikation bereits im Filter. Verbleibende Verbindungen werden im Schnell-Filter zu Ammonium umgesetzt. Im weiteren Verlauf der ?Reinigung? schließen sich die Nitrifikation / Denitrifikation an. Bei der Nitrifikation findet die Oxidation des Ammoniums durch verschiedene Mikroorganismen zu Nitrat statt. Diese autotrophen Bakterien werden als Nitrifizierer bezeichnet. An der Oxidation sind zwei verschiedene Bakteriengruppen beteiligt. Zunächst ist dies die Gruppe der Ammoniumoxidierer, wie z.B. Nitrosomonas und Nitrosococcus die Ammonium in Nitrit (NO2-) oxidieren:
NH4+ + 1? O2 ? NO2- + 2H+ + H2O
Es folgen die Nitritoxidierer, wie z.B. Nitrobacter die das entstandene Nitrit zu Nitrat (NO3-) oxidieren :
NO2- + ? O2 ? NO3-
Wie an den Formel ersichtlich wird verlangen die beiden Prozesse Sauerstoff, so dass die Schnell-Filter, in denen diese Vorgänge ablaufen, zusätzlich belüftet werden sollen. (Im Klärwerk als Belebungsbecken bezeichnet). Nitrifizierer. Aus den beschriebenen Reaktionen beziehen sie ihre Energie. Da der Nettoertrag jedoch gering ist, müssen sie große Mengen umsetzten, was beim Schnell-Filter ein Vorteil ist.
An die aerobe Nitrifikation schließt sich in einem nichtbelüfteten Becken die Denitrifikation an. Bei dieser Reaktion wird das entstandene Nitrat zu molekularem Stickstoff N2 reduziert, jedoch nur wenn kein im Wasser frei gelöster Sauerstoff vorliegt. Aus diesem Grund müssen die ?Filter-becken? anaerob gehalten werden, dürfen also nicht belüftet werden. Eine geringe Sauerstoffkonzentration kann toleriert werden. Entscheidend für die Reduktion des Nitrats ist die Anwesenheit einer Kohlenstoffquelle.
5 C(H20) + 4 NO3- + 4H+ ? 5CO2 + 2N2 +2H2O
Dieser Vorgang ist der einzige biologische Prozess, durch den anorganisch gebundener Stickstoff zu molekularen Stickstoff umgesetzt wird. Dieser Reaktion ist Teil des Stickstoffkreislaufs.
Frei Übersetzt: aus uni-osnabrueck - biologie.
Gruß Reiner
