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56 Reaktoren eine direkte Folge der Sauerstoffzehrung des Belebtschlamms. Das Messverfahren ist integriert in eine Labor-Belebtschlammanlage. Abb. 4.3 zeigt das Verfahrensschema. Überschuss- Lut Zeit- Schlamm schaltuhr Mag et - venti l Abfluss Abb. 4.3 Laborbelebtschlammanlage mit parallel geschalteter Messzelle für kontinuierliche Messungen der Respiration und des Sauerstoffübergangskoeffizienten kLaeff. Abb. 4.4 Verlauf der Sauerstoffkonzentrationen c 1 und cm und der Respirations -rate in einem Ammonium- Spike Experiment (28 mg NH,f-N). Der Verlauf der Sauerstoffkonzentrationen, der Respirationsrate sowie des Sauerstoffübergangskoeffizienten sind für ein Ammonium-Spike Experiment in Abb. 4.4 wiedergegeben. Am Anfang und Ende des Versuches sind Belüftungsunterbrüche zur Eichung der Messung nach der konventionellen Gradientenmethode zu erkennen. Der Sauerstoffübergangskoeffizient reagiert auf die Unterbrechung entsprechend. Die Zugabe von Ammonium führt zu einem raschen Anstieg der Atmungsaktivität
ô 0.75- ABSCHWEMMUNG z 1- 1-13 w E 10 8 ABSCHWEMMUNG Et 0.50w m 4 JCSB ww 0.25 U I / ° 0 0 2 4 ZEIT 6 8 Tage 10 2 4 ZEIT 6 8 Tage 10 57 (Nitrifikation), um nach einiger Zeit wieder auf den Ausgangswert zurückzufallen. Derartige Experimente ermöglichen neben physiologischen Aussagen auch direkte Informationen über verschiedene kinetische Parameter. (U. Sollfrank, W. Gujer) Untersuchungen an festsitzender Biomasse mit verschiedenen Mikroorganismenarten Festsitzende Biomasse wird in gewissen Verfahren zur Elimination von Schmutzstoffen aus dem Abwasser eingesetzt, tritt aber auch in natürlichen Gewässern auf. Sie hat die Form eines dünnen Bewuchses, dessen mikrobielle Zusammensetzung weitgehend massgebend ist dafür, welche und wieviel der im Wasser enthaltenen Schmutzstoffe abgebaut werden. Da der Bewuchs nur wenige Zehntel Millimeter dick ist, ist die experimentelle Untersuchung seiner Zusammensetzung ausserordentlich schwierig. Aus diesem Grund wird an der EAWAG seit längerer Zeit daran gearbeitet, die Gesetze, welche die Zusammensetzung des Bewuchses bestimmen, mit Hilfe mathematischer Modelle zu identifizieren. Nachdem sich letztes Jahr das Interesse vor allem auf die mikrobielle Zusammensetzung im stationären Zustand konzentriert hatte, wurden dieses Jahr das Wachstum der Biomasse und die Mechanismen, die dieses Wachstum in der Praxis beschränken, näher untersucht. Als Beispiel möge der in Tropfkörpern häufig zu beobachtende Fall der Abschwemmung von Teilen des Bewuchses dienen: Mikroorganismen, die in der Tiefe der Biomasse angesiedelt waren und nicht abgeschwemmt worden sind, erhalten plötzlich viel direkteren Zugang zu den Schmutzstoffen im Wasser und können dadurch ihre Aktivität sprunghaft erhöhen. Abb. 4.5 illustriert die Auswirkungen der Abschwemmung in der Modellrechnung. Sie zeigt klar, wie sehr der Mechanismus der Erneuerung der Biomasse deren Abbauleistung beeinflusst. (0. Wanner, W. Gujer) Abb. 4.5 Zeitliche Entwicklung der Dicke und der Abbauleistung von festsitzender Biomasse mit heterotrophen und nitrifizierenden Mikroorganismen. Vergleich des theoretischen Falls uneingeschränkten Wachstums ( ) mit dem in der Praxis zu beobachtenden Fall plötzlicher Abschwemmung eines Teils der Biomasse (---). 10
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