Output Nr. 16

Kleine Einzeller ganz groß
{ Great little single-cell organisms }
Denitrifikation Nitrifikation Nachklärung
Vorratstank
Tetrahymena-
Reaktionsbecken
Ablauf
Abb. 5: Schematische Darstellung
der experimentellen
Versuchsstraße.
Rezirkulation
Überschussschlamm
Rücklaufschlamm
Durchlauf von Abwasser konnte eine deutliche Elimination
aller untersuchten Bakterien im Mittel ca. um 50 %
gemessen werden (Abb. 7). Die Gesamtbakterienabundanz
nahm mit einem Mittelwert von 57 % ab. Bei E. coli
konnten Reduktionen um 51 %, bei Gesamtcoliformen
um 41 % und bei Enterococcus um 49 % erzielt werden.
Auch bei niedrigerem Durchfluss von 100 L/h, welcher
durch die erhöhte Verweildauer der Bakterien im Reaktionsbecken
entsprechend ein größeres Volumen des
Klärbeckens simuliert, wurden im Mittel Reduktionen
um 50 % verzeichnet. Das System blieb auch in weiteren
Versuchen über 44 Tage absolut stabil.
Die hier gemessene Elimination von Bakterien liegt
zwar noch unterhalb einer erstrebenswerten Log-Stufe,
d. h. der Reduktion um eine Zehnerpotenz. Wenn die
Bakterienkonzentrationen, wie in vielen Kläranlagen
zu erwarten, aber höher liegen, wird die Eliminationsleistung
von T. pyriformis aufgrund des erhöhten
Nahrungsangebots entsprechend größer sein. Da die
Verwendung von T. pyriformis als biologischer „Filter“
für einen Einsatz nach der üblichen Klärung gedacht
ist, in der bereits mehrere Log-Stufen erfolgreiche Reduktion
zu verzeichnen sind, ist die weitere Reduktion
der Bakterien, besonders in Hinblick auf multiresistente
Bakterien bedeutsam. Weiterhin ist der Einsatz von
T. pyriformis in Kläranlagen interessant, in deren Einzugsgebiet
sich ausgewiesene Badegewässer befinden.
Hier könnte schon die erreichte zusätzliche Reduktion
von 50 % dafür sorgen, dass die Badegewässerrichtlinie
(2006) eingehalten wird.
a) b) c)
Abb. 6: a) Aufbau des Reaktionsbeckens
in der Versuchsstraße,
b) das Versuchsbecken
mit geklärtem Abwasser,
c) Sicht auf das Filtersystem.
Abb. 7: Relative Abnahme
der Konzentrationen der
potenziell humanpathogenen
Bakterien E. coli, Gesamtcoliformen
und Enterococcus
über die Zeit.
Aufgrund immer wieder auftauchender Meldungen
über Legionella spp. in Kläranlagenabläufen, haben wir
ebenfalls überprüft, ob diese nachweisbar sind. Legionella
spp. konnte molekularbiologisch qualitativ nachgewiesen
werden, allerdings war eine Quantifizierung nicht
möglich, da die Konzentrationen unterhalb der Nachweisgrenzen
lagen. Damit lag zum Zeitpunkt der Untersuchung
keine Gefährdung durch Legionella spp. vor.
Die Erkenntnisse zur Eliminationsleistung von T. pyriformis
sollten zukünftig nicht nur auf den Einsatz in
der Nachklärung kommunaler Kläranlagen weiter verfolgt
werden, sondern darüber hinaus auch als kosteneffizientes
Verfahren zur Keimreduzierung in Ländern
ohne wirksame Klärsysteme Anwendung finden.
Das Projekt wurde in Kooperation mit der Universität
Duisburg-Essen (Prof. Dr. Jens Boenigk, Fakultät
für Biologie) im Auftrag des Landesamts für Natur, Umwelt
und Verbraucherschutz NRW durchgeführt und im
Rahmen der Richtlinie „Ressourceneffiziente Abwasserbeseitigung
NRW“ gefördert.
www.zoologie.uni-wuppertal.de
Literaturhinweise
1
Feuerpfeil, I., López-Pila, J., Schmidt, R., Schneider, E., Szewzyk, R. (1999).
Antibiotikaresistente Bakterien und Antibiotika in der Umwelt; Bundesgesundhbl.
– Gesundheitsforsch. – Gesundheitsschutz 42
2
Review on Antimicrobial Resistance. Antimicrobial Resistance: Tackling a
Crisis for the Health and Wealth of Nations (2014)
3
Tiedtke, A., Hillmann, A., Westermeier, F. (2006). Untersuchung zur Beseitigung
von Bakterien im Abfluss von Kläranlagen mittels Tetrahymena
26 Forschungsmagazin der Bergischen Universität Wuppertal BUW.OUTPUT Nr. 16 Forschungsmagazin der Bergischen Universität Wuppertal BUW.OUTPUT Nr. 16 27