Abwasserreinigung durch Mikroorganismen – Belebtschlammbecken
BiologieBiotechnologieAlter 15–16
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Als Nächstes in Biotechnologie
Abwasser mit vielen organischen Stoffen (hoher BSB) fließt in ein Becken, in dem aerobe Bakterien die organischen Stoffe mithilfe des Sauerstoffs aus einem Belüfter abbauen. Verändern Sie den BSB des Zulaufs, den Belüftungsgrad, die Schlammkonzentration (Biomasse) und die Aufenthaltszeit, um zu sehen, wie der BSB sinkt, wie sich der gelöste Sauerstoff ändert und wann der Ablauf die Einleitgrenzwerte erfüllt; schalten Sie die Belüftung ab, um zu sehen, wie das Becken anaerob wird, die Reinigung sich verlangsamt und Gerüche entstehen.
Lektion: Mikroorganismen in der Beseitigung von Umweltverschmutzung
Was sie zeigt
Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) ist die Sauerstoffmenge, die Mikroorganismen zum Abbau der organischen Stoffe im Wasser benötigen; er zeigt daher an, wie stark Abwasser belastet ist. In einem Belebtschlammbecken nutzen aerobe Bakterien in den Schlammflocken diese organischen Stoffe als Kohlenstoff- und Energiequelle, oxidieren sie zu CO₂ und Wasser und bilden dabei neue Biomasse. Die Abbaurate hängt von der Schlammmenge, dem verbleibenden BSB und dem durch die Belüftung gelieferten gelösten Sauerstoff ab. Fehlt Sauerstoff, wird das Becken anaerob, der Abbau verlangsamt sich, und es entstehen übel riechender Schwefelwasserstoff sowie Methan.
So funktioniert es
Stellen Sie den BSB Zulauf des Abwassers ein und verändern Sie dann Belüftung, Schlamm und Aufenthaltszeit, während Sie die Kurven für BSB und gelösten Sauerstoff beobachten. Vergleichen Sie das gereinigte Wasser mit dem strengen und dem lockeren Einleitgrenzwert im Diagramm. Lassen Sie die Lernenden die kürzeste Aufenthaltszeit suchen, bei der der strenge Grenzwert noch eingehalten wird, drehen Sie dann die Belüftung auf null und besprechen Sie, was im Becken geschieht.
Einstellbare Parameter
- BSB des zulaufenden Abwassers 50–800 mg/L
- Belüftungsgrad 0–100 %
- Schlammkonzentration (Biomasse) 0,5–5 g/L
- Hydraulische Aufenthaltszeit 1–24 h
Fragen zum Erkunden
- Was sagt ein hoher BSB über eine Abwasserprobe aus?
- Verkürzt eine höhere Schlammkonzentration die Zeit, bis der strenge Grenzwert eingehalten wird?
- Warum beginnt ein Becken ohne Belüftung übel zu riechen?
