Untersuchung der Versäuerung und des Einsatzes von Hydrozyklonen in Anaerobanlagen

Eine konventionelle Anaerobanlage zur Reinigung stark saccharidhaltiger Abwässer besteht meist aus mehreren Versäuerungsteichen und einem Methanreaktor als Endstufe. Milchsäure ist zentrales Zwischenprodukt bei der Hydrolyse und Versäuerung von Zuckerfabrikabwasser und wird weiter zu Essig-, Propion- und Buttersäure umgesetzt. Das durch die Umsetzung der Milchsäure gebildete Säurespektrum ist abhängig von der Temperatur, dem pH-Wert und von der Fracht. Eine unzureichende Versäuerung ist durch einen hohen Milchsäureanteil im Säurespektrum gekennzeichnet und führt im Methanreaktor aus energetischen Gründen zur Bildung von Mikroorganismen, die Milchsäure in Propionsäure umsetzten. Die Bildung von anorganischen Feststoffen (Kalk) im Methanreaktor ist ein Problem. Kleine, lockere Biomassepartikel mit geringem Kalkanteil weisen eine höhere spezifische Aktivität (auf oTS bezogen) auf als große, dichte Agglomerate mit hohem Kalkgehalt. Dies liegt an abgestorbenen Zellen im Innern der großen, dichten Agglomerate. Mit Hydrozyklonen können kontinuierlich große Agglomerate mit hohem Kalkanteil und geringer Aktivität selektiv aus dem Methanreaktor abgezogen werden. Hoher H2-Partialdruck beim gleichzeitigen anaeroben Abbau von Propion- und n-Buttersäure führt zu einer Umkehrung von beta-Oxidationsreaktionen und damit zu längerkettigen Säuren wie Valerian- und Capronsäure. Desweiteren wurden Isomerisierungsreaktionen zu iso-Buttersäure und 2-Methylbuttersäure festgestellt.