Entwicklung eines mathematischen Modellansatzes zur Beschreibung des Wachstumsverhaltens von Microthrix parvicella im belebten Schlamm kommunaler Kläranlagen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Rosenwinkel
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5406709

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Modellansatzes des Wachstums und Sterbens fadenförmiger Organismen (Leitorganismus: Microthrix parvicella) in der Mischbiozönose belebter Schlämme kommunaler Kläranlagen zur Einbindung in das Activated Sludge Model der IAWQ. Neben den kinetischen Größen für Substratumsatz und Wachstum sind die Parameter für die selektive Speicherung von langkettigen Fettsäuren (LKFS) von besonderer Bedeutung für die mathematische Beschreibung der Biomassenzusammensetzung, so dass im Rahmen dieses Forschungsvorhabens insbesondere die Prozesse bei der Nutzung der für Microthrix parvicella spezifischen Substrate und deren Kinetik quantitativ erfasst werden sollen. Der Einfluss verschiedener Randbedingungen (O2, T, BTS, tTS) auf den Gesamtumsatz der LKFS soll mit Hilfe von Laborversuchen zur Bestimmung der Hydrolysegeschwindigkeit detailliert untersucht werden. In Batch-Versuchen (SBR) soll eine Abschätzung der Wachstums- und Speicherrate von Microthrix parvicella unter den Gegebenheiten einer Mischbiozönose sowie in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden spezifischen Substrate erfolgen und der Überprüfung der Anwendbarkeit der aus der Literatur bekannten Ansätze in einem mathematischen Modell dienen. Methodische Untersuchungen zur Quantifizierung des Anteils von Microthrix parvicella mit Hilfe des Umsatzes von LKFS über Fluoreszenzmessungen sollen die für die mathematische Modellierung erforderlichen Grundlagen vervollständigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen