Entwicklung eines reaktionstechnischen Modells zur Bechreibung der Entfernung assimilierbaren organischen Kohlenstoffs (AOC) in Wasserwerksfiltern

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Zur Entfernung biologisch leicht abbaubarer Stoffe (AOC = assimilable organic carbon), die zur Wiederverkeimung von Trinkwasser im Verteilungsnetz führen können, erscheinen biologische Verfahren optimal geeignet. Im Hinblick auf die Entstehung von Desinfektionsnebenprodukten (z.B. Trihalogenmethanverbindungen) ist deren Entfernung von Interesse, da Trinkwasser bei ausreichend niedrigen Konzentrationen von zur Wiederverkeimung beitragenden Stoffen mit geringem oder ohne Desinfektionsmittelzusatz (z.B. Chlor) verteilt werden kann. Die Mechanismen der Entfernung von zur Wiederverkeimung beitragenden Stoffen (AOC) in technischen Reaktoren (Wasserwerksfiltern) wurden bislang nur wenig untersucht, und es existieren dementsprechend keine Modelle, mit denen eine gezielte verfahrenstechnische Auslegung geeigneter Aufbereitungsstufen erfolgen kann. Ein im Erstantrag des Projektes schon weitgehend entwickeltes reaktionstechnisches Modell beschreibt die Entfernung der Modellsubstanz Acetat durch den Bakterienstamm Pseudomoas fluorescens P17 in einem mit Sinterglas gefüllten Reaktor. Dabei wurde die Kinetik für Substratabbau und Biomasseproduktion, das Absterbeverhalten der Bakterien sowie deren Rückhaltung durch Filtration berücksichtigt. Um das Modell zur Beschreibung der AOC-Entfernung in technischen Reaktoren anwenden zu können, ist es nun notwendig, eine Anpassung des Modells und der Modellparameter auf andere Trägermaterialien (erschöpfte Aktivkohle) und Mischkulturen (aufzubereitendes Rohwasser) vorzunehmen. Durch die im Verlängerungsteil durchzuführenden Untersuchungen wird es möglich sein, die Entfernung von AOC in Festbettreaktoren in Wasserwerken im voraus zu berechnen.