Viele Abwasseraufbereitungsbetreiber überwachen den Gehalt an gelöstem Sauerstoff (DO) sorgfältig und stellen oft fest, dass der gelöste Sauerstoff (DO) im Grundwasser innerhalb des empfohlenen Bereichs bleibt. Dennoch kann die Nitrifikationsleistung nachlassen, die Ammoniakentfernung wird instabil und es kommt zu einer unerwarteten Nitritakkumulation.

Warum passiert das?

Die Antwort liegt im Biofilm.

In MBBR-Systemen leben Mikroorganismen nicht frei im Wasser. Sie wachsen als Biofilm auf der Trägeroberfläche. Während Sauerstoff im umgebenden Wasser reichlich vorhanden sein kann, muss er zunächst durch den Biofilm diffundieren, bevor er die tiefer im Inneren befindlichen Mikroorganismen erreicht.

Je dicker der Biofilm wird, desto größer wird der Sauerstoffübertragungswiderstand. Die äußere Schicht der Mikroorganismen verbraucht zuerst Sauerstoff, so dass den inneren Schichten weniger Sauerstoff zur Verfügung steht. Dadurch entstehen Sauerstoffgradienten innerhalb des Biofilms.

Infolge:

✔ Der Sauerstoffgehalt im Grundwasser kann 3–4 mg/L oder mehr betragen

✔ Äußere Biofilmschichten bleiben aerob

✔ Innere Biofilmschichten können sauerstoffarm oder sogar anoxisch werden

Wenn der Sauerstoff nicht ausreichend in den Biofilm eindringen kann, sind nitrifizierende Bakterien häufig die ersten, die davon betroffen sind, da sie stabile aerobe Bedingungen benötigen. Die Folgen können sein: