Funktionelle Charakterisierung eines biologischen Rieselfilters zum Abbau von stickstoffhaltigen Abwässern im seriellen Chargenbetrieb

Abstract

Beim C.R.O.P.-Projekt handelt es sich um ein Filtersystem, welches organische Abfälle abbaut und gleichzeitig zur Nahrungsmittelproduktion eingesetzt werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, C.R.O.P.-Filtereinheiten in einem Dauerbetrieb mit synthetischem Urin zu betreiben. Es konnte gezeigt werden, dass ein solcher Betrieb möglich ist. Die Filtereinheiten liefen stabil und konnten selbst nach Umsetzungszusammenbrüchen, also dem Ausfall der Nitratproduktion, durch Überimpfen mit Lava von stabilen Filtereinheiten neugestartet werden. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die Leistungsfähigkeit der Filter durch die Zugabe von Kalziumkarbonat als pH-Puffer zu erhöhen. Durch diese Optimierungsmaßnahme konnte die Ausbeute an Nitrat, welches als Dünger zur Pflanzenaufzucht dienen kann, deutlich gesteigert werden. Des Weiteren zeigten sich durch die Zugabe von Karbonat eine Reduzierung des Stickstoffverlustes und eine prozentual höhere Umsetzung der durch den synthetischen Urin ins System eingebrachten Stickstoffverbindungen. Der Verlust von wertvollen organischen Bestandteilen des Urins, welcher sonst als Abfall verworfen würde, konnte somit in für Pflanzen verwertbare Substrate umgesetzt werden.