Chitosan als Geruchsbinder bei H2S Belastung und NH3 Belastung

Für den Einsatz von Chitosan als Geruchsbinder in Filtern für städtischen Kläranlagen und kommunalen Abwassersystemen, die gegen die H2S Belastungen  und NH3 Belastungen bei  in Rohrleitung stehendem Wasser wirken,   sprechen drei Eigenschaften des Chitosans:

    Es bildet dichte Filme, die wie Folie wirken.
    Es quillt bei Nässe auf und kann als Kationen Anionen einfangen. So zieht es Bakterien an, die auf ihrer Hülle anionische Anker tragen.
    Lange Polymermoleküle des Chitosans wickeln, fesseln Mikroben.

Seine Wirkung als Geruchsbinder  stellte Chitosan in Schweine-, und Hühnerställen unter Beweis.
An die kationisch wirkende Oberfläche der mit Chitosan beschichteten Filter lagern sich Schmutzpartikel, denen gleichzeitig der Geruch  anhaftet, doppelt so stark an wie an unbeschichtete.

Bei  Abwasserleitungen ohne Gefälle – entstehen häufig erhebliche Geruchsbelastungen  durch das Kanalsystem. Die Ursache ist im Wesentlichen die Entstehung von Aminen und Mercaptanen (Thio-Alkoholen), wie durch  NH3 Belastungen und H2S Belastungen durch das lange in den Rohrleitungen stehende Abwasser.
In Zusammenarbeit mit dem Bau- und Entsorgungsbetrieb Emden (BEE)  wurden Geruchsmessungen und anschließend Langzeitmessungen zur H2S- Belastung durchgeführt,
die zeigten, dass beide Geruchsstoffe und somit NH3 Belastungen und H2S Belastungen  von Chitosan zurückgehalten werden können.
Aufgrund dieser Voruntersuchungen wurde ein Projekt zur „Entwicklung eines Geruchsfilters auf Chitosan-Basis,  das als Geruchsbinder für kommunale Abwassersysteme“ dient, beantragt und bewilligt.
Das  Emdner Institut für  Umwelttechnik (EUTEC) bekam den Zuschlag.
Als Modellsubstanzen für Geruchsbelästigung wurden  NH3 Belastungen  und H2S Belastungen im Emdner Abwasserkanalsystem der Bau und Entsorgungsbetriebes Emden langfristig gemessen und untersucht.
Das Projekt wurde in mehreren Unterpunkten bearbeitet:
1. Versuche im Labormaßstab
a. Versuche zur Adsorption mit getrockneten Materialien (Chitin, Chitosan, Cellulose)
b. Versuche zur Adsorption mit vorbehandelten (Wasser/Essigsäure) Materialien
2. Versuche im Langzeit-Test an einer Pumpstation
3. Versuche zum biologischen Abbau der an Chitin/Chitosan adsorbierten Gase

1 Versuche im Labormaßstab
a Versuche zur Adsorption mit getrockneten Materialien (Chitin, Chitosan, Cellulose)
Eine Versuchsstrecke wurde aufgebaut, die aus drei Einheiten besteht:
1. einer Gasmischeinrichtung zur Herstellung definierter NH3- und H2S-haltiger Luftströme
2. einer speziell angefertigten Glassäule, in der verschiedene Adsorptions-Materialien getestet werden können
3. einem Detektor
Zur Detektion wurde zuerst der Spurenanalysator Ionoflux eingesetzt, später wurden elektrochemische Messgeräte verwendet.
Die Versuche wurden mit den getrockneten Einzelsubstanzen Cellulose, Chitin und Chitosan durchgeführt. Nach der Regeneration mit verdünnter H2SO4 und erneutem Trocknen wurden die Materialien erneut untersucht.

Chitin und Chitosan adsorbieren Ammoniak, Chitin (bis 0,13 mol NH3/mol Chitin Monomer) etwas stärker als Chitosan (bis 0,013 mol NH3/mol Chitosan Monomer)

Helmuth Focken Biotechnik e.K  Pressebericht

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