DE3622721A1 - Verfahren zur denitrifikation von wasser - Google Patents
Verfahren zur denitrifikation von wasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Denitrifikation von
Wasser mit Hilfe von Mikroorganismen, wobei die Denitrifikation
vorzugsweise im Grundwasserleiter stattfindet.
In der Wasseraufbereitung sind neben den oberirdischen auch
unterirdische, im Grundwasserleiter stattfindende Reinigungs
verfahren bekannt. So wurde beispielsweise zur Enteisenung und
zur Entmanganung von Wasser im Grundwasserleiter vorge
schlagen, daß man zeitlich und/oder räumlich getrennt, zunächst
Sauerstoff oder eine sauerstoffabgebende Substanz und eine Man
ganverbindung und/oder eine andere Metallverbindung in das Grund
wasser im Untergrund einleitet (DE-OS 25 42 333). Es versteht
sich von selbst, daß eine derartige Lehre auch oberirdisch in einem
Reaktor durchgeführt werden kann. Bei der Durchführung zeigt sich
jedoch, daß eine starke Sauerstoffaufzehrung durch Oxydationsvor
gänge eintritt und das ausfallende Hydroxide zu einer die Wasser
durchlässigkeit behindernden Verringerung der Porosität im Grund
wasserleiter bzw. in der Packschicht eines Reaktors führen kann.
Das nach dieser Lehre arbeitende Verfahren beschränkt sich dabei
auf die Verringerung von Kationen. Das Einleiten des mit dem Be
handlungsmittel angereicherten Wasser in den Untergrund wird da
bei entweder über den Förderbrunnen selbst vorgenommen, der zeit
weise als Injektionsbrunnen dient oder über einen zweiten Brunnen,
der auch im Wechsel mit dem Förderbrunnen als Förderbrunnen ge
nutzt wird, wobei der ursprüngliche Förderbrunnen dann die Rolle
des Injektionsbrunnens übernimmt und durch den Förderbrunnen um
gebende, der Injektion dienende Satelliten-Brunnen (DE-PS 19 45 605).
Neben den natürlich im Grundwasser vorkommenden Kationen und
Anionen wie Fe, Mn, Ca, Na, K, CO3, SO4, CL (wobei einige dieser Ionen
noch in unterschiedlichen Ladungszuständen auftreten können) tritt
in immer stärkerem Maße durch anthropogene Einflüsse in den Boden
gelangendes NO3 in den Vordergrund. Diese Nitrat-Ionen kommen nach geltender Auffassung im
wesentlichen aus der Überdüngung mit nitrathaltigen Düngemitteln,
z.B. Gülle, und werden von Grundwasser aufgenommen. Da die so
in den Boden eingebrachten organischen Frachten eine
Sauerstoffzehrung bewirken, hat es nahegelegen, die Denitrifikation
mit Hilfe anaerober Mikroorganismen analog der Denitrifikation in
den Klärwerken als möglichen Weg zur Verringerung des Nitratge
haltes des aus dem Grundwasserleiter geförderten Wassers anzusehen.
Um dies zu erreichen, wurden verschiedene Vorschläge veröffentlicht,
so z.B. in den Grundwasserleiter denitrifizierende Mikroorganismen
vom Typ Pseudomonas, Achromobakter oder Bazillus SPS einzuleiten
und ihre Lebenstätigkeit durch Zufuhr von organischem Kohlenstoff
anzuregen und das dabei auftretende Ansteigen der Wasserstoff-Ionen-
Konzentration durch Zugabe von Alkali-Hydroxiden abzufangen (FR-PS
23 02 279). Nach einem anderen Vorschlag soll ein anaerobes
Milieu geschaffen werden, in dem ein kohlenstoffhaltiges Nährsub
strat verfügbar ist. Dieser Vorschlag zielt zwar im Grunde genom
men auf die Wurzelraum-Denitrifikation ab, kann aber auch auf
Bio-Reaktoren übertragen werden. Als kohlenstoffhaltiges Nährsub
strat und als Füllkörper können dabei Landwirtschaftabfälle,
(z.B. verschiedene Stroharten) eingesetzt werden, als Nährsubstrat
leicht abbaubare Kohlenstoffverbindungen z.B. niedrige Fettsäuren
oder niedere Alkohole (DE-PS 14 00 310). Alle diese Vorschläge
sowie die nach EU-A1 00 86 863 und EU-A1 01 33 405 gehen dabei von
der Überlegung aus, daß denitrifizierende Mikroorganismen um wirk
sam den Nitratgehalt verringern zu können, ein anaerobes Milieu
brauchen und daß ihnen organischer Kohlenstoff zur Verfügung ste
hen muß.
Es hat sich nun gezeigt, daß bei Anwendung dieser Verfahren die
anaerob wachsenden Mikroorganismen unter der Zufuhr der zu
sätzlichen Nährsubstrate erhebliche Mengen an Biomasse bilden,
die das Porenvolumen verringern und somit das "Fließen" des Was
sers im Grundwasserleiter (oder aber auch in einer Reaktions
schicht eines Reaktors) behindern. Darüber hinaus sind einige
dieser Mikroorganismen besonders aus der Familie der Pseudomonaden
als fakultativ pathogen einzustufen, so daß ein derartig be
handeltes Wasser einer regelmäßigen bakteriologischen Überprüfung
und einer hygienischen Nachbehandlung im Sinne einer Zugabe von
Desinfektionsmitteln, wie Chlor, Chlordioxid oder Ozon bedarf.
Schließlich ist bei anaeroben Vorgängen nie zu vermeiden, daß
über in Eiweißmassen stets vorhandenen Schwefel leichte Merkap
tane bis hin zum Schwefelwasserstoff entstehen, die aufgrund
ihres penetranden Geruchs die Wasserqualität sensorisch erheb
lich mindern und auch von dieser Seite her eine Nachbehandlung
erzwingen.
Hiervon ausgehend, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
ein Verfahren anzugeben, das diese Nachteile vermeidet und das
einfach und sicher ausführbar ist und ein Wasser hygienisch ein
wandfreier Qualität liefert, wobei insbesondere ein Zusetzen
der von Wasser durchströmten Schichten verhindert werden soll.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
nitratreichesWasser zunächst mit Sauerstoff und/oder sauerstoff
abgebenden Mitteln angereichert wird, dieses Wasser dann in das
Wasserreservoir eingespeist wird, in dem unter aeroben Bedingungen
die Denitrifikation durch aerobe Denitrifikanten stattfindet und
schließlich das nitratfreie bzw. nitratarme Wasser dem Wasser
reservoir anschließend wieder entnommen wird und dessen Redox-
Potential in einem höchstens schwach oxidativem Bereich (r H : 17-
20) gehalten wird. Nach diesem Vorschlag läuft die Denitrifika
tion unter aeroben Bedingungen ab, wobei im Boden natürlich vor
kommende Mikroorganismen den Nitratabbau bewirken. Derartige
Mikroorganismen kommen natürlich in einigen Grundwasserleitern
vor, die - wenn hinreichend Sauerstoff vorhanden - nitratfreies
oder fast nitratfreies Wasser führen. Solche Grundwasservorkommen
befinden sich,wie die Erfahrung zeigt, oft dort wo durchlässige
Bodenschichten, z.B. Sande oder Kiese auf undurchlässigen,
z.B. Merkel lagern und zwar unmittelbar oberhalb der undurch
lässigen Schicht. Diese Wässer zeichnen sich häufig dadurch aus,
daß ihre Gesamthärte gleich ihrer Karbonathärte ist. Die deni
trifizierenden Mikroorganismen benötigen zur Anregung ihrer
Lebensvorgänge Sauerstoff der permanent verbraucht wird. Die
dabei ablaufenden biochemischen Reduktionsprozesse senken das
Redox-Potential, charakterisiert durch den rH-Wert, ab, wobei
der rH-Wert sehr niedrige Werte (15 und weniger) die ein mehr
oder weniger stark reduzierendes Milieu kennzeichnen annimmt.
In einem solchen Bereich können im Wasser enthaltenes Eisen oder
Mangan nicht ausfallen, da dazu ein Redox-Potential aufrechter
halten werden muß, dem - unter Annahme neutraler Reaktions des
Wassers im Wasserreservoir - ein rH-Wert größer 30 zuzuordnen ist,
was einem hoch oxidativem Milieu entspricht. Bei dem der Erfindung
zugrunde liegenden Denitrifikationsverfahren können Denitrifikation
und Enteisenung oder Entmanganung nicht nebeneinander ablaufen.
Eine Gruppe von im Boden natürlich vorkommender Mikroorganismen,
die unter diesen Bedingungen Nitratreduzierung bewirken, gehört
zur Familie der Neisseriacaeen. Hier sind es besonders die Gat
tungen der Moraxella, Acinetobacter und Kingella. Diese Spezien
leben in aerobem Milieu, wobei der Acinetobacter unempfindlich
gegen Penicillin ist. All diese Spezien wachsen bevorzugt in
neutraler und leicht saurer Umgebung. Die Begünstigung des
Wachstums kann daher durch die Einstellung der Wasserstoffionen
konzentration entsprechend einem pH-Wert im Bereich 5,5 bis 7
begünstigt werden, was darüber hinaus auch das Ausfällen von
Hydroxiden des Eisens bzw. des
Mangans verhindert. Da diese Spezien hinsichtlich ihrer Ernährung
anspruchslos sind, bedarf es in der Regel keiner Zuführung von
organischem Kohlenstoff. Dadurch entfällt eine Sauerstoff
aufzehrung durch Überfrachtung mit organischem Material, was
die Einstellung des aeroben Milieus wesentlich erleichtert.
Eine direkte Folge davon ist auch, daß eine übermäßige Bildung
von Biomasse vermieden werden kann. Schließlich ist bedeutsam,
daß innerhalb dieser Spezien denitrifizierende Mikroorganismen
vorhanden sind, die sich durch ihre Unempfindlichkeit gegen
über Penicillin und anderen Antibiotika auszeichnen, können
doch diese Antibiotika durch in der Oberfläche vorkommende
Schimmelpilze erzeugt und zusammen mit ihren Stoffwechselpro
dukten in die wasserführenden Schichten gespült werden. Da sich
unter den aufgeführten Mikroorganismen Boden- und Wasserkeime
befinden, bedarf es nicht immer eines besonderen Zusatzes. Es
muß aber dafür gesorgt werden, daß ihre Umgebung aerob bleibt
und daß die Wasserstoffionen-Konzentration um den Neutralwert
gehalten wird. Dabei versteht es sich von selbst, daß in einem
Wasserreservoir nicht nur eine einzige Mikroorganisme-Popula
tion angetroffen wird. Die durch das der Erfindung zugrunde
liegende Verfahren bewirkte aerobe Denitrifikation wird außer
durch die beispielhaft genannten Bakteriengattungen auch von anderen, durch
Sauerstoff in ihrer Lebensaktivität geförderten aeroben Mikro
organismen hervorgerufen.
Der einzugebende Sauerstoff wird nach einer Weiterbildung des
Verfahrens als Gas unter Druck in dem einzuleitenden Wasser ge
löst, wobei dessen Konzentration 15 mg/l erreichen soll. Es ver
steht sich von selbst, daß leicht sauerstoffabgebende Mittel,
wie das in der Wasseraufbereitungstechnik zugelassene Wasser
stoffsuperoxid ebenfalls eingesetzt werden können, bis zu einer
Sauerstoff-Aquivalenz von etwa 15 mg/l.
Bei abnehmender Lebenstätigkeit der Mikroorganismen schlägt der
eingetragene Sauerstoff durch und das Redox-Potential steigt in
oxidative Bereiche an. Dies ist im allgemeinen ein Indikator da
für, daß den Mikroorganismen Nährstoffe zugeführt werden müssen.
Diese Nährstoffe werden mit dem in das Wasserreservoir einge
speisten Wasser in dieses eingeleitet. Als Nährstoffe eignen
sich niedere Alkohole oder niedere Fettsäuren und/oder deren
Salze (bzw. Ester). Das "nieder" bezieht sich auf die Zahl der
Kohlenstoffatome, die bei Alkoholen 4 und bei Fettsäuren 6 nicht
übersteigt. Auf die Zugabe des Nährsubstrats reagieren die Mikro
organismen mit verstärkter Lebenstätigkeit; der damit verbundene
Sauerstoffverbrauch läßt das Redox-Potential wieder in den ge
wünschten, höchstens schwach oxidativem Bereich wieder absinken.
Werden unter besonderen Verhältnissen im Wasserreservoir, sei
es im Grundwasserleiter oder im Bioreaktor Wasserstoffionen
konzentrationen erreicht, die das Persistieren der Mikroorga
nismen gefährden, werden beim Absinken des pH-Wertes unter 5
oder beim Anstieg des pH-Wertes über 8 Mittel zur Beeinflussung
der Wasserstoffionenkonzentration eingeleitet. Diese die
Wasserstoffionenkonzentration beeinflussenden Mittel sind dabei
solche, die an sich aus der Wasseraufbereitungstechnik bekannt
sind, nämlich der Salze der Orthophosphorsäure, Natronlauge oder Schwefel
säure. Während die Orthophosphorsäuresalze eine Pufferwirkung
ausüben, wobei vorzugsweise Kaliumsalze der Orthophosphorsäure
eingesetzt werden, wird mit Hilfe der Natronlauge ein Absenken
der Wasserstoffionenkonzentration erreicht. Dabei versteht es
sich von selbst, daß das Absenken mit der gebotenen Vorsicht er
folgen muß. Ein Anheben der Wasserstoffionenkonzentration, das
z.B. bei einer starken Population autotropher denitrifizierender
Mikroorganismen durch den Kohlendioxidverbrauch vorkommen kann,
erfolgt dabei durch Schwefelsäure. Dabei erfolgt in aller Regel
eine Kohlendioxid-Freisetzung aus im Boden vorkommenden Karbo
naten.
Eine Übersäuerung im Wasserreservoir ist daher - außer in wenigen
ungünstig gelagerten Fällen bei nur geringem bis verschwindendem
Karbonatanteil - im Grundwasserleiter nicht zu erwarten; im
Bio-Reaktor ist die Dosierung entsprechend vorsichtig vorzu
nehmen. Der die Wasserstoffionenkonzentration kennzeichnende
pH-Wert kann dabei in einfacher und bekannter Weise überwacht
werden.
Ist kein geeignetes, aerob denitrifizierendes Wasserreservoir
zugängig, kann die Denitrifizierung in einem Wasserreservoir vorge
nommen werden, dessen Wasser nitratreich ist. Dazu wird dann der
im Wasserreservoir vorgesehene Reaktionsraum mit Mikroorganismen
geimpft oder angereichert und mittels Sauerstoff oder sauerstoff
abgebender Mittel aerob gehalten. Dies
kann einmal dadurch erfolgen, daß Wasser aus Brunnen in denen die
aerob denitrifizierenden Mikroorganismen vorhanden sind und das
derartige Mikroorganismen enthält in den Reaktionsraum z.B. über
Injektionsbrunnen eingeleitet wird. Darüber hinaus lassen sich
auch Mikroorganismen aus Kulturen einführen. Wesentlich dabei
ist, daß die Lebenstätigkeit dieser Mikroorganismen durch ge
zielte Sauerstoffzugaben angeregt wird, wobei - bedingt durch
ihren Stoffwechsel - die von der CO2-Freisetzung abhängige
Wasserstoffionenkonzentration nicht übermäßig ansteigt.
Wesentlich für die aerobe Denitrifikation ist, daß das Milieu
höchstens schwach oxidierend ist. Bei extrem nährstoffarmen Böden
kann durch Verringerung der Lebensaktivität der Mikroorganismen
im Zusammenhang mit dem Sauerstoffangebot ein Ansteigen des
Redox-Potentials hinein in den Bereich "oxidatives Milieu" er
folgen. Dem ist durch u.U. häufigere Zufuhr eines Nährsubstrats
entgegenzuwirken. Dabei wird das Redox-Potential entweder kon
tinuierlich elektrometisch mit einer Redox-Meßzelle oder von Zeit
zu Zeit visuell mittels eines Redox-Indikators überwacht. Während
aus der kontinuierlichen Bestimmung direkt der r H -Wert und dessen
Trend beobachtet werden kann, erfolgt die visuelle Überwachung
zweckmäßigerweise mit zwei bis drei Indikatoren in entsprechender
Abstufung, wobei der erste Indikator - beispielsweise Methylenblau,
Umschlagbereich 14-15 - selbst bei Umschlag anzeigt, daß das
Milieu höchstens schwach oxidativ ist, zeigt der 2. Indikator -
beispielsweise Thymoindophenol, Umschlagbereich 18-20 - die
obere Grenze des höchstens schwach oxidativem Milieus an und
ein weiterer - etwa Diphenylaminsulfonsäure, Umschlagbereich 19-
21 - den Übergang in den oxidativen Bereich hinein. Beim Umschlag
des dritten Indikators wäre demnach das Nährsubstrat einzuleiten.
Das Nährsubstrat enthält dabei organischen Kohlenstoff in Form
von niederen Alkoholen und/oder Fettsäuren und/oder deren Salze
oder Ester.
Anhand der im folgenden wiedergegebenen, in Feldver
suchen gewonnenen Ergebnisse wird das Wesen der Erfindung näher
dargestellt:
- 1) In einem Brunnen, der aus 26-30 m Tiefe nitratarmes Wasser liefert, wurden 100 m3 hoch nitrathaltiges Grundwasser über 2 Tage hinweg eingeleitet, wobei das hoch nitrathaltige Grund wasser mit Sauerstoff bis zu einer Konzentration von etwa 10 mg/l angereichert worden war. Nachdem die 100 m3 einge leitet waren, wurde sofort mit der Wasserentnahme begonnen. Eine nach vierstündiger Wasserentnahme gezogene Probe zeigte, daß der Nitratgehalt von 83,9 mg/l auf 3,67 mg/l gesunken war.
- 2) In dem selben, etwa 30 m tiefen Brunnen wurde einige Zeit später aus einem anderen Grundwasservorkommen nitrathaltiges Grundwasser mit 71,9 mg/l Nitratgehalt 160 m3 über einen Zeit raum von 3 Tagen hinweg eingeleitet. Das nitrathaltige Wasser wurde mit 10 mg/l Sauerstoff angereichert. Nach einer Ruhe zeit von 16 Stunden wurde die Wasserförderung aufgenommen. Nachdem 19 m3 Wasser aus dem Reservoir abgepumpt waren, be trug der Nitratgehalt nur noch 12,4 mg/l. Er sank im weiteren Verlauf der Entnahme auf 4 mg/l (nach 46 m3) und pendelt sich dann auf einen Wert von um 1 mg/l ein.
- Dieser aerob nitratreduzierende Brunnen hatte in Vorversuchen und weiteren, hier nicht näher erläuterten Untersuchungen aus ca. 3000 m3 nitrathaltigem Wasser bisher etwa 250 kg Nitrat eliminiert.
Nach dem dargelegten Verfahren kann ein in einen aerob denitrifi
zierenden Untergrund niedergebrachter Förderbrunnen inter
mittierend als Injektionsbrunnen zum Einleiten von nitrathaltigem
Wasser, dem Sauerstoff zugegeben wurde, in das im Untergrund be
findliche Wasserreservoir benutzt werden, wobei dieses Einleiten
vorteilhaft dann vorgenommen wird, wenn - etwa wegen fehlenden
Verbrauchs - keine oder nur geringe Entnahme aus dem Förderbrunnen
erfolgt. Das aerob denitrifizierte Wasser wird in verbrauchs
starken Zeiten dem Förderbrunnen wieder entnommen.
Zur Erschließung eines Brunnens oder eines Brunnenfeldes mit
unterirdischem Wasserreservoir, in dem eine kontinuierliche
aerobe Denitrifikation stattfindet, werden die Injektionsbrunnen
von dem Förderbrunnen bzw. von den Förderbrunnen getrennt ange
ordnet. Bei der örtlichen Anordnung der Brunnen ist dabei auf
die Grundwasserbewegung zu achten, wobei Durchlässigkeit und
Durchlässigkeitsverlauf im Grundwasserleiter, sowie Lage und
Höhenverlauf so undurchlässiger Schichten, soweit sie die Grund
wasserbewegung beeinflussen, zu beachten sind. Diese, die An
ordnung der Förder- und Injektionsbrunnen beeinflussenden
Parameter, können aus entsprechenden Vorversuchen oder aus mit
vorhandenen Brunnenanlagen gewonnenen Erfahrungen abgeleitet
werden.
Wegen des Zuströmens des Grundwassers in den Bereich einer Wasser
gewinnungsanlage bei der Wasser aus einer Mehrzahl von Förder
brunnen gefördert wird, werden vorteilhaft die Förderbrunnen von
Injektionsbrunnen zum Einleiten von sauerstoffhaltigen oder
sauerstoffabgebende Mittel enthaltenden nitrathaltigen Wässern
umgeben. Dabei werden im Gegensatz zur herkömmlichen Versorgungs
technik die aus den Förderbrunnen im einzelnen geförderten
Wassermengen gering gehalten und mit der Anzahl der Förder
brunnen die geförderte Gesamtmenge wieder erreicht. In diesem
Zusammenhang ist unter "herkömmlicher Förderbrunnen" der
Brunnen zu verstehen, der unter Berücksichtigung der Hydrogeolo
gie auf maximale Ergiebigkeit angelegt ist. Durch diese Vielzahl
von Förderbrunnen und Injektionsbrunnen wird ein gesamtes Auf
bereitungsfeld erreicht, bei dem zumindest das gesamte einge
leitete nitrathaltige Wasser aufbereitet zurückgewonnen werden
kann, und darüber hinaus bei entsprechenden Verhältnissen im
Reaktionsvolumen die Aufbereitung von vorhandenem nitrathaltigen
Wasser, das über den Grundwasserleiter zuströmt, erfolgt. Das
Einleiten des mit Sauerstoff angereicherten oder sauerstoffab
gebende Mittel enthaltene nitrathaltigen Wassers aus Dritt
quellen in das Wasserreservoir erfolgt über die Injektions
brunnen. Es versteht sich von selbst, daß die Injektionen von
Förderbrunnen und Injektionsbrunnen innerhalb des Wasserge
winnungsfeldes vertauschbar sind.
Die Anordung der Förderbrunnen ist bei der Anlage eines Wasser
gewinnungsfeldes vorteilhaft, so daß mehrere Förderbrunnen in
einer Reihe quer zur Vorzugs-Beweungsrichtung des Grundwassers
angelegt ist und daß in Vorzugs-Bewegungsrichtung des Grund
wassers mehrere derartige Brunnenreihen gestaffelt aufeinander
folgen. Den Brunnenreihen vorgelagert oder - bei entsprechenden
hydrogeologischen Verhältnissen - das gesamte Wassergewinnungs
feld umgebend sind die Injektionsbrunnen angeordnet, die
darüber hinaus auch noch zwischen den Förderbrunnen bzw. zwischen
den Förderbrunnenreihen vorgesehen sein können. In diesem Zu
sammenhang ist zu erwähnen, daß zur Herstellung oder Wiederher
stellung aerob denitrifizierender Verhältnisse im Wasserreservoir
aerob denitrifizierende Mikroorganismen dem Einleitungswasser
zugefügt und mit dem Einleitungswasser in das Wasserreservoir
eingebracht werden können. Über den/die Förderbrunnen wird
durch aerobe Denitrifikation nitratfreies oder nitratarmes
Wasser gefördert. Dessen Redox-Potentials wird beobachtet und
einem Anstieg des Redox-Potentials in den oxidativen Bereich
hinein durch geeignete Maßnahmen, wie etwa die Zugabe von Nähr
substrat oder das Absenken des pH-Wertes begegnet.
Zur Intensivierung der Denitrifikatonswirkung können darüber
hinaus Überwachungs- und Steuerungsmaßnahmen vorgesehen werden,
mit welchem eine Anpassung des Eintrags der mit Sauerstoff an
gereicherten bzw. sauerstoffabgebende Mittel enthaltenden nitrat
haltigen Wässern an die Gegebenheiten der Förderung erfolgt.
Dabei ist das Bestreben naturgemäß auf eine möglichst konstante
Förderung gerichtet, um erhebliche Schwankungen der Lebens
aktivität der Mikroorganismen zu vermeiden. Neben der Anpassung
des Einleitens kann auch die Förderung so eingerichtet werden,
daß in Abhängigkeit von der Denitrifikationswirkung gefördert
wird und so Schwankungen der Lebensaktivität der Mikroorganismen
in Grenzen gehalten werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Denitrifikation von Wasser mit Hilfe von Mikro
organismen, wobei die Denitrifikation in einem porösen Wasser
reservoir, vorzugsweise im Wasserreservoir eines Grundwasser
leiters stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß nitrat
reichesWasser zunächst mit Sauerstoff und/oder sauerstoffab
gebenden Mitteln angereichert wird, dieses Wasser in das
Wasserreservoir eingespeist wird, in dem unter aeroben Be
dingungen die Denitrifikation durch aerobe Denitrifikanten
stattfindet und schließlich das nitratfreie bzw. nitratarme
Wasser dem Wasserreservoir anschließend wieder entnommen
wird und dessen Redox-Potential höchstens in einem schwach
oxidativem Bereich (r H : 17-20) gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem einzuleitenden Wasser gasförmiger Sauerstoff unter Druck
gelöst wird, wobei die Konzentration von 15 mg/l erreicht
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem
einzuleitenden Wasser als sauerstoffabgebendes Mittel Wasser
stoffperoxid zugesetzt wird, bis ein Sauerstoffäquivalent
von 15 mg/l erreicht ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Anstieg des Redox-Potentials in den oxi
dativen Bereich (r H größer 20) mit dem eingespeisten Wasser
ein Nährsubstrat in das Wasserreservoir eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Nährsubstrat niedere Alkohole, niedere Fettsäuren und/oder
deren Salze enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Absinken des pH-Wertes unter 5 oder bei An
stieg des pH-Wertes über 8 Mittel zur Beeinflussung der
Wasserstoffionenkonzentration mit dem Wasser eingeleitet
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem
einzuleitenden Wasser als die Wasserstoffionenkonzentration
beeinflussende Mittel Salze der Orthophosphorsäure, vorzugs
weise deren sauere Kalium-Salze zugesetzt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem
einzuleitenden Wasser als die Wasserstoffionenkonzentration
beeinflussende Mittel Natronlauge zugesetzt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem
einzuleitenden Wasser als die Wasserstoffionenkonzentration
beeinflussendes Mittel Schwefelsäure zugesetzt ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei das im Wasserreservoir vorhandene Wasser nitrathaltig
ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem einzuleitenden Wasser
aerob denitrifizierende Mikroorganismen zugesetzt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
denitrifizierenden Mikroorganismen aus einem aerob denitri
fiziertes Wasser liefernden Brunnen gewonnen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
aerob denitrifizierenden Mikroorganismen aus Kulturbeständen
zugesetzt werden.
13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei Förderbrunnen im wesentlichen quer zur Fließrichtung des
Grundwassers im Grundwasserleiter angeordnet sind, wobei eine
Mehrzahl von Injektionsbrunnen die Förderbrunnen umgibt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß etwa
parallel zu den im wesentlichen quer zur Fließrichtung des
Grundwassers angeordneten Förderbrunnen weitere Reihen von
Förderbrunnen zu einem Aufbereitungsfeld zusammengefaßt
sind.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß zusätzliche Injektionsbrunnen zwischen den
Förderbrunnen angeordnet sind.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest die zwischen den Förderbrunnen
angeordneten Injektionsbrunnen als Förderbrunnen und die
Förderbrunnen als Injektionsbrunnen nutzbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622721 DE3622721A1 (de) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | Verfahren zur denitrifikation von wasser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622721 DE3622721A1 (de) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | Verfahren zur denitrifikation von wasser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3622721A1 true DE3622721A1 (de) | 1988-01-07 |
Family
ID=6304539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863622721 Withdrawn DE3622721A1 (de) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | Verfahren zur denitrifikation von wasser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3622721A1 (de) |
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