Wirkt Bioaugmentation wirklich?

Warum es sich lohnt, die Frage ernsthaft zu stellen

Die Bioaugmentation trägt eine Glaubwürdigkeitslast, die sie sich verdient hat. In den letzten dreißig Jahren wurden genug Produkte überverkauft, dass ein erheblicher Teil erfahrener Anlagenbetreiber die gesamte Kategorie für Schlangenöl hält. Die US-EPA veröffentlichte 2004 eine Literaturübersicht über den Einsatz kommerzieller Bioremediationsmittel, die es sich in voller Länge zu lesen lohnt – gerade weil sie die Skepsis widerspiegelt, auf die ein Anbieter stoßen wird.

Wir verkaufen diese Produkte, behandeln Sie diese Seite also entsprechend. Was folgt, ist unser Versuch, die stärksten Argumente gegen das Produkt neben den Argumenten dafür darzulegen, denn die Alternative – um die Skepsis herumzuschreiben – ist es, die das Glaubwürdigkeitsproblem überhaupt erst erzeugt hat.

Was die Belege stützen

Der Mechanismus ist die enzymatische Hydrolyse organischer Feststoffe. Veröffentlichte Arbeiten zeigen, dass Mischungen aus Protease, Cellulase und Lipase die gesamten suspendierten Feststoffe um 30 bis 50 Prozent verringern und die Absetzbarkeit verbessern, wobei Protease plus Cellulase jede der beiden allein übertrifft und Lipase den Effekt weiter verstärkt. Eine Studie berichtete eine Reduktion der flüchtigen suspendierten Feststoffe um 33 Prozent.

Die Gattung Bacillus ist die mit Abstand wichtigste bakterielle Quelle genau dieser Enzyme, insbesondere der Proteasen. Bacillus bildet zudem Sporen, was bedeutet, dass er die Trocknung im Wesentlichen unversehrt übersteht. Für diese spezielle Aufgabe sind die Organismen, die die Arbeit verrichten, genau jene, die sich am besten trocknen lassen – ein Trockenformat kostet daher biologisch nichts.

Was die Belege nicht stützen

Das zentrale ingenieurtechnische Problem der Kategorie ist die Zustellung, und es ist weit weniger gut untersucht, als die Werbung nahelegt. Eine Lagune kann sechs bis fünfzehn Fuß tief sein, mit der Schlammschicht am Grund. An der Oberfläche ausgebrachte Bakterien müssen dort hinabgelangen, die Reise überstehen und lange genug an Ort und Stelle bleiben, um zu wirken.

Die begutachtete Fachliteratur zur Bioaugmentation nennt durchweg drei dominierende Versagensmechanismen für frei suspendierte, eingebrachte Zellen: Auswaschung mit dem Ablauf, Fraß durch Protozoen und kompetitive Verdrängung durch die einheimische mikrobielle Gemeinschaft. Die klassische Limnologie fügt eine vierte Überlegung hinzu: Unvermischte Wasserkörper schichten sich, und Dichtegradienten begrenzen den Austausch zwischen Oberflächen- und Bodenschichten.

Es gibt Indizien dafür, dass die Branche zustimmt, dass die Zustellung das Problem ist. Mindestens ein Dutzend unabhängiger Hersteller haben jeweils gesondert dichte, sinkende oder trägerbasierte Formate entwickelt, um Organismen gezielt in die Schlammschicht zu bringen. Dass Wettbewerber über zwei Jahrzehnte hinweg zur selben Lösung konvergieren, ist ein vernünftiger Beleg dafür, dass die Branche Oberflächendosierung für die Bodenschlammschicht als unzureichend ansieht – aber Konvergenz ist keine kontrollierte Studie.

Wann sie nicht funktioniert

Es gibt drei Bedingungen, unter denen wir erwarten würden, dass ein Programm enttäuscht, und wir sagen das lieber hier, als es mit Ihnen im Feld zu entdecken.

• Die Ablagerung ist weitgehend inert. Bioaugmentation baut nur die flüchtige organische Fraktion ab. Sand, Splitt, Schluff, mineralische Ausfällungen und Kunststoffe sind nicht biologisch abbaubar und bleiben unabhängig von Dosis, Produkt oder Format zurück. Eine Lagune, die zwanzig Jahre lang Straßensplitt oder industrielle Mineralfracht aufgenommen hat, kann sehr wenig behandelbares Material enthalten.
• Die Lagune ist schlecht durchmischt. Weder ein Anbieter noch eine unabhängige Quelle behauptet, dass Bioaugmentation in einer schlecht durchmischten Lagune gut funktioniert. Durchmischung und Belüftung werden durchweg als Ergänzung zur Bioaugmentation behandelt, nicht als Alternative dazu – auch von den Unternehmen, die Produkte mit sinkender Zustellung verkaufen.
• Das Wasser ist kalt. Die Sporenkeimung ist zwischen etwa 28 und 38 Grad Celsius optimal und verlangsamt sich darunter erheblich. Die biologische Aktivität setzt wieder ein, sobald die Wassertemperatur etwa 50 Grad Fahrenheit überschreitet, weshalb die Behandlungssaison ein Warmwetterfenster ist und weshalb kälteangepasste Stämme kommerziell wertvoll sind.

Noch etwas, das ein Trockenprodukt nicht leisten kann

Nitrifizierende Bakterien – Nitrosomonas und Nitrobacter – überstehen keinen Trocknungsprozess. Ein Trockenprodukt kann keine lebensfähigen Nitrifikanten enthalten, ganz gleich, was sein Etikett andeutet. Das ist von Bedeutung, weil Ammoniakgrenzwerte zu den häufigsten Genehmigungsanforderungen an kommunale Lagunen gehören. Wenn Stickstoff Ihr Problem ist, kann eine reine Trockenproduktlinie es strukturell nicht adressieren, und Sie benötigen ein flüssiges Produkt.

Wie man eine Behauptung bewertet, auch unsere

• Fragen Sie, ob eine veröffentlichte Zahl aus einer kontrollierten Studie oder aus einer Fallstudie eines Anbieters stammt. Beide erscheinen auf dieser Seite, und sie sind aus gutem Grund unterschiedlich gekennzeichnet.
• Verlangen Sie eine garantierte Zellzahl am Ende der Haltbarkeitsdauer, nicht zum Zeitpunkt der Herstellung. Fast niemand in dieser Kategorie veröffentlicht sie, und es ist die Zahl, auf die es für den Betreiber ankommt, der das Produkt achtzehn Monate nach der Fermentation ausbringt.
• Behandeln Sie die Zellzahl pro Gramm als schwachen Näherungswert für die Leistung. Was den Schlamm erreicht, ist die Konzentration multipliziert mit der Dosis, und keine der beiden Zahlen sagt etwas darüber aus, welche Arten vorhanden sind, welche Enzyme sie produzieren oder ob sie den Abstieg überstehen.
• Fragen Sie, was der Anbieter gemessen hat, bevor er begann. Lautet die Antwort ‚nichts', gibt es für keinen von Ihnen beiden eine Möglichkeit zu wissen, ob es gewirkt hat.

Was der Feldnachweis insgesamt ergibt

Hier ist diese Politik auf unsere eigenen Produkte angewandt. Die Ergebnisse, gemessen in Anlagen, die mit diesen Formulierungen behandelt wurden, sind auf einer eigenen Seite gesammelt, jeweils mit dem, was die Zahl misst, und dem, was daneben nie festgehalten wurde. Als Ganzes gelesen statt einzeln nach dem schmeichelhaftesten Eintrag, ergeben sie das Folgende.

Jede Zeile berichtet eine einzige Größe und nicht den Durchschnitt von allem, was zu dieser Anwendung veröffentlicht wurde: Eine Fettreduktion und eine Feststoffreduktion sind verschiedene Messungen, und sie zu mitteln ergibt eine Zahl, die nichts beschreibt. Die Streuung innerhalb einer Zeile ist aufschlussreicher als ihre Mitte. Wo die Zahlen dicht beieinanderliegen, verhält sich die Technik vorhersagbar; wo sie von zwanzig bis achtzig reichen, lautet die ehrliche Lesart, dass das Ergebnis von der Lagune abhängt und nicht vom Produkt.

Liest man die letzte Spalte hinunter, liegt das aufschlussreiche Muster gar nicht in den Prozentwerten: Abwasserlagunen sind die einzige Anwendung mit einem substanziellen Bestand veröffentlichter Feststoffreduktionswerte. Überall sonst ist der veröffentlichte Befund dünner, misst etwas anderes oder misst gar nichts. Das ist einer der Gründe, weshalb das Startangebot Lagunen bemisst und den Rest zurückstellt.

Der eine Eintrag, den man zweimal lesen sollte, ist ein kommunaler Teich in Idaho: dieselbe Behandlung, im selben Teich, ergab 75 Prozent in der einen Kammer und 37 Prozent in der anderen. Ein Programm in Michigan tat dasselbe über drei Teiche eines Werks hinweg und ergab 40, 61 und 91 Prozent. Diese Streuung ist die ehrliche Gestalt dieser Technologie, und deshalb wird eine Dosis auf den Teich vor uns berechnet und nicht auf eine Prospektzahl.