Alvaro Enrique Gonzalias Mosquera

Untersuchungen zur Nachbehandlung von H2S-haltigen Abläufen der Anaerobfermentation von Abwässern in bewachsenen Bodenfiltern

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieur (Dr.-Ing.) genehmigt durch Zentrum für Ingenieurwissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 06.02.2008

Abstract
Für die wirksame Behandlung von Schwefel enthaltenden Abwässern, sind die Kenntnisse der Wechselbeziehungen der grundlegenden Redoxprozesse innerhalb der Rhizosphäre unzureichend. Zwei verschiedenartige Labormodell-Pflanzenreaktoren (PFBR und Horizontal-Durchfluss-Pflanzenbeet) wurden mit Juncus effusus bepflanzt und mit synthetischem anaeroben Abwasser beschickt. In den Untersuchungen wurden die Schwefeltransformationen im Zusammenhang mit der hydraulischen Belastung und der Kohlenstoff- und Stickstoffentfernung bewertet.
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass Nitrifikation, Denitrifikation Sulfidoxidaktion, und Sulfatreduktion gleichzeitig in der Rhizosphäre von bewachsenen Bodenfiltern stattfinden, verursacht durch das variierende Multigradientenredoxsystem (aerob-anaerob). Im Allgemeinen scheinen Pflanzenkläranlagen eine potenzielle Methode zu sein, das Sulfidproblem im Ablauf von anaeroben Abwässern lösen zu können.

For efficiently treatment of sulphur containing wastewaters using treatment wetlands knowledge of interrelation of fundamental redox processes inside the rhizosphere is insufficient. Two special designed laboratory-scale wetland reactors (PFBR and subsurface horizontal flow constructed wetlands) planted with Juncus effusus treating artificial anaerobic wastewater were used to evaluate sulphur-cycle-processes and correlation to hydraulic load and carbon and nitrogen removal.
These results showed that nitrification, sulphide oxidation, denitrification and sulphate reduction can occur simultaneously in the rhizosphere of treatment wetlands caused by dynamic redox gradients (aerobic-anaerobic) conditions. In general treatment wetlands seem to be a potential method of tackling the sulphide problem of post-treatment of anaerobic digester effluents.

Keywords:
Labormodellpflanzenreaktor, bewachsene Bodenfilter, Pflanzenkläranlage, Kohlenstoff- und Stickstoffentfernung, Juncus effusus, Sulfidoxidation, Sulfatreduktion, Nitrifikation, Redox, synthetisches anaerobes Abwasser

Laboratory-scale reactor, Planted Fixed Bed Reactors-PFBR, Constructed wetland, Nitrogen/Carbon removal, Juncus effusus, Sulphide oxidation, Sulphate reduction, Nitrification, Redox, Artificial anaerobic wastewater

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Inhaltsverzeichnis
Front page, Contents
1 Introduction (1-6)
2 Literature Review (6-53)
3 Material and Methods (54-72)
4 Results and discussions (73-117)
5 Summary and Conclusions (118-122)
6 References (123-150)
7 Appendix (151-156)