Biologisch Saubermachen

Mit einem an der Uni Innsbruck entwickelten biologischen Verfahren wird Abwasserreinigung energieeffizienter. Die erste DEMON®-Anlage entstand 2004 in Strass im Zillertal, wodurch erstmals weltweit eine kommunale Kläranlage energieautark wurde.

Die seither kontinuierlich weiterentwickelte Tiroler Technologie wird inzwischen in über 100 Abwasserbehandlungsanlagen weltweit erfolgreich eingesetzt, von Stockholm, Singapur, Yokohama und Jerusalem bis Washington, DC, wo die bisher größte DEMON®-Anlage steht. Das von Bernhard Wett entwickelte DEMON®-System ist vor allem für Kläranlagen interessant, die an ihre Kapazitätsgrenzen gelangen. Denn die Verarbeitung von stark ammoniumhaltigen Abwässern wie Faulschlammwasser kann damit deutlich intensiviert werden. „Die in den 1990er-Jahren zufällig entdeckten Anammox-Bakterien, die beim DEMON®-Verfahren die biologische Schlüsselrolle spielen, sind heute eine wichtige Komponente in der energieeffizienten Abwasserreinigung. Sie können Ammonium und Nitrit auf dem kürzest möglichen Stoffwechselweg in Luftstickstoff umwandeln. Sie verbrauchen im Gegensatz zur konventionellen Methode, der sogenannten Denitrifikation, keine organischen Substanzen, die durch Faulung in Methan umgewandelt werden können – ein zusätzlicher energetischer Vorteil“, so Thomas Pümpel, Mikrobiologe an der Uni Innsbruck.

Ein patentierter Schnelltest

Die sehr langsam wachsenden Anammoxbakterien werden von laufenden Anlagen an neue weitergegeben und dort auf das nötige Biomasseinventar hochgezüchtet. Bis vor Kurzem gab es keine Möglichkeit, das Wachsen der Anammox-Kulturen beim Hochfahren und im Routinebetrieb direkt in der Kläranlage zu kontrollieren. Dank eines neuen Messverfahrens lässt sich ihre Konzentration nun mit einem Schnelltest bestimmen. Die von Thomas Pümpel und Sabine Podmirseg am Institut für Mikrobiologie der Uni Innsbruck entwickelte Methode wurde kürzlich für Europa und die USA zum Patent angemeldet, erfolgreich an einen der Marktführer (HACH) lizensiert und ist seit 2019 erhältlich. Die innovative Methode basiert auf der Extraktion des knallroten, für die Mikroorganismen typischen Farbstoffes. So können die sehr langsam wachsenden Anammox-Bakterien beobachtet werden und ein unmittelbares Gegensteuern bei Problemen im Bioreaktor ist möglich.

© Universität Innsbruck

Über den/die Forscher*In

Thomas Pümpel ist seit 1985 am Institut für Mikrobiologie tätig und leitet das Team Abwasser. In enger Kooperation mit kommunalen Kläranlagen und Ingenieurbüros werden Ursachen von Betriebsproblemen der biologischen Abwasserreinigung untersucht und innovative Verfahren wie z.B. Demon® im Labormaßstab für die jeweilige Anwendung getestet, optimiert und bei der Implementierung begleitet. Zunehmendes Interesse besteht in Anwendungen für die betriebliche Abwasserreinigung in Gewerbe und Industrie.