Dissertation Hasselbach TU-KL 2013.pdf - KLUEDO - Universität ...

vorgesehenen Dauer der Beschickungspause nicht wieder regeneriert hat (Drescher,Hasselbach, Rampendahl 2007).Eine zeitweilige Kolmation mit anschließender Regeneration des Bodenfilters ohne Verlustan Durchsatzleistung und ohne wesentlichen Einfluss auf die Reinigungsleistung kann alsunschädlich eingestuft werden. Mit dem Ziel einer weitgehenden Kohlenstoffeliminationund einer nahezu vollständigen Nitrifikation muss ein Filter aerob betrieben werden.Wichtige Indikatoren für die Gefahr einer Kolmation im Dauerbetrieb sind das Ansteigender Ammoniumstickstoffkonzentration im Ablauf und das Absinken des Redoxpotenzialsim Filterkörper selbst oder im aus dem Filter abfließenden gereinigten Abwasser, daSauerstoffmangel bzw. anaerobe Verhältnisse das Ergebnis einer Kolmation darstellen.Eine biologische Kolmation kann gemäß Teschner et al. (1994) durch Unterbrechung derBeschickung wieder aufgelöst werden, da durch eine Austrocknung der Filteroberflächebzw. des Filterkörpers ein die Poren verstopfender Biofilm weitgehend zerstört und somitdie Dränwirkung der Poren wiederhergestellt wird. Im Sinne der Filterregeneration kannalso die Anordnung von mehreren Bodenfiltern und ein alternierender Betrieb mitentsprechenden Ruhephasen der einzelnen Filter von Vorteil sein.Pflanzenwurzeln halten die Durchlässigkeit von Bodenfiltern aufrecht, wenn diese von obenbeschickt und vorwiegend vertikal durchströmt werden. Daher wird die Offenhaltung derPoren und die Erhaltung der Durchlässigkeit als die wesentliche Aufgabe der Pflanzenangesehen (Dafner 1992; Wissing, Hofmann 2002).2.2 ReinigungsprozesseDie Reinigungsleistung bepflanzter Bodenfilter basiert auf dem Zusammenspiel von Filterkörper,Mikroorganismen und Pflanzen sowie auf der Art und Weise der Beschickung undder Passage des Bodenfilters durch das Abwasser (LfU SA 2007). Es handelt sich dabei ummechanische Prozesse im Bodenkörper (zum Beispiel Filtration), um physikalisch-chemische(zum Beispiel Adsorption, Ionenaustausch) sowie biochemische Umsetzungsprozesse durchdie in den Bodenporen und auf den Pflanzenwurzeln lebenden Mikroorganismen (Dittmer2006; LfU SA 2007).2.2.1 FiltrationPartikuläre organische und anorganische Abwasserinhaltsstoffe können durch mechanischeFiltration zurückgehalten werden. Grundlage ist die Siebwirkung des Filtersubstrates. Abwasserinhaltsstoffe,die nicht in der Lage sind, die Poren des Filterkörpers zu passieren,werden physikalisch entweder auf der Filteroberfläche (Flächenfiltration) oder imFilterkörper (Raumfiltration) zurückgehalten. Der Rückhalt partikulärer Stoffe erfolgt imWesentlichen auf der Filteroberfläche und nicht im gesamten Filterkörper als Raumfiltration(Blume 1992). Bei der Filtration durch Mittelsand werden z.B. Partikel > 5 µm durch dieSiebwirkung an der Filteroberfläche abgetrennt (Börner 1992).Aufgrund der Tatsache, dass organische partikuläre Stoffe vorwiegend an der Filteroberflächezurückgehalten werden, kann dort eine Zone mit erhöhter biologischer Aktivität entstehen(UBA 1999).Dieser Sachverhalt wurde auch in den Lysimeterversuchen des EVS auf der KläranlageOmmersheim beobachtet. Hier kam es zu organischen Ablagerungen auf der Filteroberflächeaufgrund der geringen mechanischen Vorreinigung ausschließlich durch einen Grobrechen.- 5 -