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Bakterien
und andere Mikroorganismen in bepflanzten Filtersubstraten reinigen
Wasser, Abwasser und Luft.
Unser
Arbeitsgebiet umfasst als „Beratendes
Ingenieurbüro“ prinzipiell das
gesamte Spektrum der Siedlungswasserwirtschaft. Unsere
Tätigkeitsschwerpunkte liegen im Themenfeld der
Ökotechniken
(ecological engineering).
Was darunter zu
verstehen ist erläutern wir im "Definitionsverständnis…"
und in unserer Broschüre
.
Das
Grundprinzip dieser Ökotechniken (z. B. constructed wetlands,
Wurzelraumverfahren, hydrobotanische Klärstufen, bewachsene
Bodenfilter) basiert auf den Leistungen und wechselseitigen
Beeinflussungen folgender Hauptfaktoren:
1.
Mikroorganismen
Vor allem Bakterien, die in
einem
mannigfachen Artenspektrum in jedem Oberboden in hoher Individuendichte
vorhanden sind, bauen organische Schmutzstoffe unterschiedlichster Art
zu Kohlendioxid und Wasser ab. Stickstoffverbindungen werden oxidiert
und gasförmig freigesetzt (Denitrifikation).
2. Boden
Die
mineralischen und organischen Bestandteile des Bodens binden chemisch
und physikalisch Gift- und Nährstoffe (z. B. Schwermetalle und
Phosphate).
3.
Sumpfpflanzen
Das
Schilf und andere an hydromorphe Böden adaptierte
Sumpfpflanzen
erhalten mit ihren ausgedehnten Wurzel- und Rhizomsystemen die
Wasserdurchlässigkeit des Bodens und führen
über spezielle
Luftleitgewebe Sauerstoff in den wassergesättigten Untergrund.
Die
so genannten „Systempartner“ beeinflussen sich
wechselseitig und bilden
stabile selbstregulative Ökosysteme, in der Natur z. B. als
Röhricht.
So nehmen Pflanzen - im hier betrachteten Fall Sumpfpflanzen
(aquatische Makrophyten bzw. Helophyten) - nicht nur Stoffe in
Ionenform auf, sondern geben zum Teil hochkomplexe Stoffe in Form von
Wurzelexkreten an den mineralischen Standort ab (z. B. Phenole,
Glycoside, Aminosäuren, Zucker, organische Säuren,
Alkaloide und andere
Substanzen). Wurzelexsudate können als Chelatbildner wirken
und das
Redoxpotential im Wurzelraum stark modifizieren und führen
darüberhinaus zu einer massiven Erhöhung der
Mikroorganismendichte (10
– 100 x 1010 pro Gramm Bodensubstrat) und Artenvielfalt im
engeren
Wurzelbereich (Rhizosphäreneffekt).
Anschaulich animiert können Sie das Zusammenspiel dieser
"Systempartner" in folgender Filmepisode sehen:
"Abwasserreinigung
und Hygienisierung durch Mikroorganismen in
Pflanzenkläranlagen"
Das
Bodensubstrat hat über
die Wirkungen der sich aus dem Bestandsabfall (Detritus) eines
Großröhrichts (z. B. eines Phragmitetums) bildenden
Huminstoffe und
durch die Bildung von Eisen- und Aluminiumphosphaten erheblichen Anteil
an den Umsetzungsprozessen in einer sogenannten „Pflanzenkläranlage“
unter Abwasserbelastung.
Doch wer hätte gedacht, wie
vielfältig
die technischen Anwendungsoptionen sind, die weltweit ständig
größer
werden. Neben häuslichen und städtischen Abwasser
werden diese
naturnahen Ökotechniken (treatment wetlands) inzwischen
für eine
Vielzahl gewerblich-industrieller
Abwässer erfolgreich
eingesetzt: Deponiesickerwasser,
Abwässer aus der Minenindustrie,
Erdölgewinnung,
Textil- und Papiererzeugung und -verarbeitung, Gerbereien,
Chemieindustrie, Krankenhausabwässer, Alkoholerzeugung, der Nahrungsmittelproduktion
(Zucker, Stärke, Milch, Käse
u. a.), der
Agrarindustrie in Schweine- und Milchproduktion, in Fischzuchtbetrieben
und Gärtnereien, der Behandlung von Enteisungsabwasser von
Flugplätzen,
der See- und Flussreinigung, der Behandlung von schadstoffbelasteten Straßen-
und Oberflächenabwasser von
Siloplätzen z. B. bei
Biogasanlagen, der chlorfreien
Aufbereitung von Schwimmbadwasser und
der Grauwasserreinigung, in der Reinigung und
–rückführung der Abluft
von Innenräumen z. B. Bürogebäuden, der
Detoxifikation von
Pharmazeutika, der Hygienisierung
von Bewässerungswasser
für die
Agrarproduktion und vielen weiteren Applikationen.
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