Probleme und Lösungen bei massenhaftem Auftreten von Fadenorganismen

Ursachen des massenhaften Auftretens von fadenförmigen Mirkoorganismen

· Geringe Schlammbelastung 
· Einseitige Beschaffenheit von Abwässern
· Schwankungen im Zulauf 

Durch die steigenden Anforderungen an die Reinigungsleistung nimmt die Schlammbelastung, also das Verhältnis zwischen der täglich zugeführten BSB₅-Fracht zur im Belebungsbecken vorhandenen Trockenmasse, ab. Dies führt zu einer übermäßigen Vermehrung von fadenförmigen Organismen, da diese im Gegensatz zu den flockenbildenden Bakterien schon bei sehr niedrigen Substrat- und Sauerstoffkonzentrationen hohe Wachstumsraten erreichen. 

Ein weiterer Grund für die Dominanz von fadenförmigen Mikroorganismen im Belebschlamm liegt in der einseitigen Beschaffenheit von Abwässern, wie sie bei vielen Industriebetrieben auftreten. Doch auch Schwankungen im Zulauf, was die Menge, die Temperatur und die Nährstoffzusammensetzung im Abwasser betrifft, können die Vermehrung dieser Organismen begünstigen, da sie im Allgemeinen anspruchsloser als die flockenbildenden Organismen sind.

Symptome bei übermäßigem Wachstum fadenförmiger Mikroorganismen

Bei den fadenförmigen Organismen handelt es sich meist um Bakterien, in seltenen Fällen auch um fädige, niedere Pilze. Eine gewisse Zahl fadenförmiger Organismen im Schlamm ist in jedem Fall anzustreben, da sie aufgrund der besseren Nährstoffaufnahme im Vergleich zu den flockenbildenden Bakterien eine höhere Reinigungsleistung erzielen. Auch begünstigt ihr gestreckter Körperbau die Eigenschaft, schwebende Partikel einzufangen. Dem stehen die Nachteile wie verminderte Schlammabsetzbarkeit gegenüber, welche die Kosten der Schlammbehandlung drastisch erhöht. 

Abb. 1: Ungesunder Schlamm mit einem hohen Anteil von Fadenorganismen

Abb. 2: Gesunde, ausgeglichene Biomasse mit gutem Absetzverhalten

Eine verstärkte Entwicklung von fadenförmigen Mikroorganismen hat zwei äußerst unangenehme Phänomene zur Folge:

· Blähschlamm 
· Schwimmschlamm

Blähschlamm

Als Blähschlamm wird Schlamm bezeichnet, der sich durch extrem schlechte Absetz- und Eindickeigenschaften auszeichnet. Der Blähschlamm steht meist in dicker Schicht im Nachklärbecken und muss abgezogen werden, um einen Abtrieb und damit eine Belastung des Vorfluters zu verhindern. 

Die Schlammabsetzbarkeit wird mit den Parametern Vergleichsschlammvolumen (VSV) und Schlammvolumenindex (SVI) angegeben. Das Schlammvolumen ist das spezifische Volumen des Belebtschlamms nach einer bestimmten Absetzzeit (meist 30 min. im Standzylinder) in ml/l. Der Schlammindex bezeichnet das Volumen, welches 1 g Schlamm (bezogen auf die Trockenmasse TS) nach 30 min Absetzzeit einnimmt. Zur Berechnung des SVI wird das VSV in ml/l durch die Trockenmasse in g/l dividiert:

SVI (ml/g) = VSV (ml/l) / TS (g/l) 

Blähschlämme haben einen Schlammvolumenindex (SVI) von mehr als 150 ml/g. 

Schwimmschlamm

Neben dem Blähschlamm kann Schwimmschlamm als zweites Phänomen eines "kranken" Belebtschlammes vorkommen. Dieser an der Oberfläche flotierende Schlamm wird durch massenhaftes Auftreten von Actinomyceten und von bestimmten Fadenbildnern hervorgerufen, welche eine stark wasserabstoßende (hydrophobe) Zelloberfläche haben. In den Belebtschlammbecken können sich Bläschen aus Luft oder Stickstoffgas an der hydrophoben Zelloberfläche anlagern und den Schlamm zum Aufschwimmen bringen. Schwimmschlamm sollte möglichst rasch aus dem Prozess entfernt werden, da er auch bei der anaeroben Schlammstabilisierung zu Schaumbildung in Faultürmen führt. 

Gegenmaßnahmen

Zur Bekämpfung und Vermeidung der übermäßigen Vermehrung fadenförmiger Mikroorganismen gibt es einige Methoden. Eine technische Lösung zur Blähschlammvermeidung stellt die Vorschaltung hochbelasteter Becken (Selektoren) vor das Belebungsbecken dar oder die Installation eines Kaskaden-Systems. In beiden Fällen werden die niedrigen Belastungsverhältnisse in Belebungsbecken durch den entstehenden Substratgradienten ausgeglichen und Blähschlamm wird dadurch vermieden. Auch bei der biologischen Phosphatelimination in der weitergehenden Abwasserreinigung findet sich ein ähnlicher Lösungsansatz: Die vorgeschalteten, anaeroben Mischbecken haben hier eine Wirkung, die jener der Selektoren gleichkommt. 
Weitere Maßnahmen, um ein besseres Absetzverhalten zu erlangen stellen die Umgehung der Vorklärung, die Verbesserung der Abwasserbeschaffenheit bei einseitigen Abwässern oder der Zusatz von Fällungs- und Flockungsmitteln dar. 

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Weitere Informationen zur Schlammbehandlung und -reduzierung finden Sie auf den folgenden Seiten:

Stabilisierung
Eindickung
Entwässerung
Biologische Überschussschlammreduzierung