Kombinierte Methoden mit Ultraschall zur ... - Euro-Open Kft

Kombinierte Methoden mit Ultraschall zur Desinfektion von Abwasser
Eigene Voruntersuchungen haben gezeigt, dass geringe Chlor- und hohe Feststoffkonzentrationen
(AFS ca. 30-60 mg/L) nur zu einer schwachen Entkeimung führen.
Deshalb wurde gerade unter solchen Bedingungen Ultraschall eingesetzt. Es wurde
eine feststoffangereicherte Probe (AFS: 47 mg/L) hergestellt und diese für 30
Minuten mit Natriumhypochlorit behandelt. Dabei wurde die Chlor-Konzentration mit
1 mg/L bewusst niedrig gewählt.
Total Coliforms [CFU / 100 mL]
1,0E+06
1,0E+05
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,6E+05
0,00
3,4E+04
Reference Chlorination
(1 mg/L)
0,14
2,4E+04
0,34
1,5E+04
0,93
4,0E+03
1,76
30 s US + Cl 180 s US + Cl 300 s US + Cl 600 s US + Cl
Abbildung 7: : Auswirkung verschiedener Ultraschall-Vorbehandlungszeiten
auf die Wirksamkeit der Chlorung (1mg Cl/L, 20 min.)
Abbildung 7 zeigt für einen 1-L-Batch-Versuch die Verbesserung der Chloreffizienz
durch Behandlung mit Ultraschall (20 kHz, 350 W). Abhängig von der Dauer der
Beschallung (30 / 180 / 300 / 600 s) werden die Partikelagglomerate in der Probe
zerschlagen, so dass das Chlor die freigesetzten Bakterien besser erreichen und
inaktivieren kann. Man sieht, dass bei alleiniger Chlorung mit 1 mg/L die Konzentration
an Gesamtkoliformen um lediglich 0,7 log-Einheiten zurück geht. Mit zunehmender
Beschalldauer kann die Desinfektion um bis zu 1,76 weitere log-Stufen gesteigert
werden. Diese deutliche Verbesserung um den Faktor 2,5 gegenüber der alleinigen
Chlorung verdeutlicht, dass selbst geringe Konzentrationen an Desinfektionsmitteln
sehr effizient sein können, wenn sie in Kombination mit Ultraschall appliziert werden.
Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass die alleinige Beschallung nur dann
einen Effekt auf die Bakterienkonzentration hatte, wenn sie für lange Zeit einwirkte
(Neis und Blume, 2003). Daher ist nicht anzunehmen, dass die verbesserte
kombinierte Desinfektion auf eine Zerstörung der Bakterienzellwände durch den
Ultraschall zurückzuführen ist. Um die wirksamen Effekte besser eingrenzen zu
können, wurden zwei Kombinationen untersucht: simultane Beschallung/Chlorung
sowie Ultraschallbehandlung gefolgt von der Chlorung.
Neben 20-kHz- wurde auch 35-kHz-Ultraschall untersucht und die Chlor-
Konzentrationen wurden zu 2 mg/L und 5 mg/L eingestellt. Der pH-Wert blieb in dem
gepufferten Abwasser bei 7,2 nahezu konstant.
5,8E+02
0
1
2
3
4
5
6
Improved disinfection by sonication [log10]
87