Geruchsadsorption an Chitosan

Entwicklung eines Geruchsfilters auf Chitosan-Basis für kommunale Abwassersysteme

In Emden - wie auch in anderen Regionen mit Abwasserleitungen ohne Gefälle - entstehen häufig erhebliche Geruchsbelästigungen durch das Kanalsystem. Die Ursache ist im Wesentlichen die Entstehung von Aminen und Mercaptanen (Thio-Alkoholen), aber auch von NH3 und H2S durch das lange in den Rohrleitungen stehende Abwasser. In Emden wurden in Zusammenarbeit mit dem Bau- und Entsorgungsbetrieb Emden (BEE) Geruchsmessungen und anschließend Langzeitmessungen zur H2S- Belastung durchgeführt, die zeigten, dass beide Geruchsstoffe von Chitosan zurückgehalten werden können. NH3 und H2S werden in diesem Projekt als Modellsubstanzen für Geruchs-Belastungen untersucht. In diesem Projekt konnte die Annahme bestätigt werden, dass Ammoniak, welches in Pumpstationen und Kläranlage zu Geruchsproblemen führt, durch Chitin und Chitosan adsorbiert werden kann. Mit trockenen Substanzen ist die Adsorption sehr gering (ca. 0,1 mol NH3 pro mol Chitin-/ Chitosan-Monomer); es handelt sich um eine unspezifische Adsorption an diversen Oberflächen. Werden die Substanzen mit Wasser oder verdünnter Essigsäure vorbehandelt ist die erzielte Kapazität erheblich größer (bis zu 1,7 NH3 pro mol Chitosan-Monomer). Es besteht eine deutliche Abhängigkeit der Adsorption an Ammoniak von der zum Quellen des Chitin/Chitosan eingesetzten Menge an Säure. Chitosan kann nach der Vorbehandlung mit Essigsäure größere Kapazitäten als Chitin erzielen, da Chitosan beim Quell-Prozess mehr Säure aufnimmt. In Gullys und in verwendeten Chitosan-Filtern konnten Bakterien gefunden werden, die Ammoniak über NO2- zu NO3- oxidieren. Diese sind in der Lage, den am Chitosan adsorbierten Ammoniak biologisch abzubauen und den Geruchsfilter so zu regenerieren. In Langzeitversuchen konnte die Wirkung der Geruchsfilter bestätigt werden; eine Geruchsbelästigung war nicht mehr wahrnehmbar.

Projektdaten

Laufzeit: 01.03.2006 - 28.02.2008

Partner: BEE Emden

Förderung durch: Arbeitsgruppe + Geschäftsstelle innovativer Projekte der angewandten Hochschulforschung beim Ministerium Für Wissenschaft und Kultur des Landes Niedersachsen, AGIP (F.A.-2005.700)

Kontakt bei EUTEC: Prof. Dr. Michael Schlaak, Prof. Dr. Eike Siefert, Dr. Wolfgang Lindenthal