Freie salpetrige Säure (FNA) ist für ihre Fähigkeit bekannt, verschiedene Mikroorganismen in Abwassersystemen zu hemmen, was sich erheblich positiv auf das Management des Aufbereitungsprozesses auswirkt. Ursprünglich galt FNA aufgrund seiner möglichen nachteiligen Auswirkungen auf die Behandlung als problematisch. Heute wird es jedoch eingesetzt, um das Abwassermanagement durch die Reduzierung von Gerüchen, Emissionen und schädlichen Bakterien zu verbessern.
Dennoch ist die traditionelle Herstellung von FNA teuer und von erheblichen chemischen Inputs abhängig. Jüngste Fortschritte zielen darauf ab, die Produktion zu optimieren und wirtschaftlicher zu machen.
Eine Perspektive, veröffentlicht In Grenzen der Umweltwissenschaft und -technik stellt am 5. Dezember 2023 einen neuartigen Ansatz für ein nachhaltiges Abwassermanagement vor. Durch die Nutzung der einzigartigen Eigenschaften von FNA wollen Forscher energieeffizientere und nachhaltigere Abwassersysteme schaffen.
Die Studie stellt einen innovativen Ansatz im Abwassermanagement vor, indem sie das Potenzial säuretoleranter Ammoniakoxidationsmittel (AOB) untersucht, FNA direkt aus häuslichem Abwasser herzustellen. Diese Methode nutzt die biozide Wirkung von FNA, die traditionell durch chemische Kosten begrenzt ist, um verschiedene Abwasserbehandlungsprozesse zu verbessern.
Forscher haben säuretolerante AOBs wie Nitrosospira, Nitrosococcus und Candidatus Nitrosoglobus identifiziert, die unter sauren Bedingungen gedeihen, die normalerweise Standard-AOBs hemmen. Die Widerstandsfähigkeit dieser Organismen gegenüber starker FNA ermöglicht die In-situ-Erzeugung von FNA, sodass kein externes Nitrit und keine Säure erforderlich sind, wodurch die Betriebskosten und der Chemikalienverbrauch gesenkt werden.
Die Anwendung dieser säuretoleranten AOBs senkt effektiv den pH-Wert des Abwassers und funktioniert optimal unter sauren Bedingungen, wodurch ein nachhaltigeres und energieeffizienteres Abwassermanagementsystem entsteht. Dieser innovative Ansatz zielt darauf ab, die natürlichen Fähigkeiten dieser Organismen zu nutzen, um die Effizienz und Nachhaltigkeit der Abwasserbehandlung zu steigern, was einen bedeutenden Fortschritt in der Umwelttechnik darstellt.
Die Forscher sagen: „Diese Studie definiert nicht nur die Effizienz und Nachhaltigkeit des Abwassermanagements neu, sondern zeigt auch die bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit neuartiger mikrobiologischer Prozesse in der Umwelttechnik.“
Die Implementierung von säuretolerantem AOB in Abwassersystemen hat das Potenzial für Energieautarkie und verbesserte Nachhaltigkeit gezeigt. Durch die wirksame Reduzierung des pH-Werts des Abwassers und den optimalen Betrieb unter sauren Bedingungen können diese AOBs die Effizienz und Effektivität des Abwassermanagements erheblich steigern, ohne dass externe Säuren erforderlich sind. Dieser Ansatz bietet nicht nur umfassendere Möglichkeiten zur Verbesserung des Abwassermanagements, sondern bedeutet auch einen erheblichen Fortschritt in Richtung ökologisch nachhaltiger Praktiken.
Mehr Informationen:
Zhiqiang Zuo et al., Neue Perspektiven bei der Verwendung freier salpetriger Säure (FNA) für ein nachhaltiges Abwassermanagement, Grenzen der Umweltwissenschaft und -technik (2023). DOI: 10.1007/s11783-024-1786-5