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Flüchtige Feststoffe versus Gesamtfeststoffe

Der Unterschied zwischen Gesamtfeststoffen und flüchtigen Feststoffen im Lagunenschlamm, warum nur die flüchtige Fraktion der biologischen Behandlung zur Verfügung steht und wie die Aufteilung bestimmt wird.

Amber sample vials in a rack on an analytical laboratory bench.

The short answer

Gesamtfeststoffe sind das gesamte feste Material in einer Schlammprobe, gemessen durch Trocknung. Flüchtige Feststoffe sind der Anteil dieses Materials, der abbrennt, wenn die getrocknete Probe verglüht wird, und er nähert sich dem organischen, biologisch abbaubaren Gehalt an. Der Rest ist die fixe oder inerte Fraktion: Sand, Splitt, Schluff, mineralische Ausfällungen und Kunststoffe. Die Unterscheidung ist für die Lagunenbehandlung entscheidend, weil Bioaugmentation nur auf die flüchtige Fraktion einwirkt. Eine Lagune mit einer hohen inerten Fraktion hat entsprechend weniger Material, das der biologischen Behandlung zur Verfügung steht, weshalb die Aufteilung aus einer Probe festgestellt werden muss, bevor ein Behandlungsprogramm bemessen oder angeboten wird.

Wie die beiden gemessen werden

Gesamtfeststoffe werden bestimmt, indem das Wasser aus einer bekannten Schlammmasse verdampft und der Rückstand gewogen wird. Flüchtige Feststoffe werden dann durch Verglühen dieses getrockneten Rückstands bestimmt: Der beim Verglühen verlorene Massenanteil wird als flüchtige Feststoffe berichtet und als Repräsentant des organischen Gehalts genommen, während die verbleibende Asche die fixe oder inerte Fraktion ist. Die beiden werden üblicherweise als Prozentsätze berichtet, und die flüchtigen Feststoffe werden häufig als Prozentsatz der Gesamtfeststoffe ausgedrückt.

Warum sie darüber entscheidet, ob sich eine Behandlung lohnt

Bioaugmentation funktioniert durch enzymatische Hydrolyse organischen Materials. Proteasen, Lipasen, Amylasen und Cellulasen bauen Protein, Fett, Stärke und Cellulose ab. Keines von ihnen wirkt auf Sand. Die flüchtige Fraktion setzt somit eine Obergrenze für das, was ein biologisches Programm überhaupt erreichen kann, noch bevor Dosis, Format, Stammauswahl oder Saison überhaupt betrachtet werden.

Worauf sich die veröffentlichten Reduktionen beziehen

Wenn diese Kategorie eine prozentuale Reduktion nennt, ist es wichtig zu wissen, welche Größe reduziert wird. Veröffentlichte Reduktionen flüchtiger Feststoffe reichen von etwa 33 Prozent in kontrollierten Enzymstudien bis 60 Prozent in Fallstudien von Anbietern. Das sind Reduktionen der flüchtigen Fraktion, nicht des gesamten Schlammvolumens. Eine Lagune, in der die flüchtigen Feststoffe die Hälfte des Gesamten ausmachen und die bis zur Mitte dieses veröffentlichten Bereichs behandelt wird, würde eine deutlich geringere Änderung der Gesamttiefe erfahren, als es der Schlagzeilenprozentsatz nahelegt.

33%

Reduktion der flüchtigen suspendierten Feststoffe, berichtet in einer kontrollierten Enzymstudie.

Controlled study

30–50%

Reduktion der gesamten suspendierten Feststoffe durch Mischungen aus Protease, Cellulase und Lipase.

Peer-reviewed

60%

Die in der Kategorie genannte obere Zahl, die aus Fallstudien von Anbietern stammt.

Vendor-published

Dies ist kein Argument gegen die biologische Behandlung. Es ist ein Argument dafür, klar zu benennen, welche Zahl reduziert wird, und die Lagune zu messen, bevor überhaupt etwas angeboten wird.

Quellen

  1. US Environmental Protection Agency (2001). Method 1684: Total, Fixed, and Volatile Solids in Water, Solids, and Biosolids (EPA-821-R-01-015). US EPA Office of Water.RegulatorDie Referenzmethode hinter dieser ganzen Unterscheidung: Das Verglühen bei 550 °C ist es, was die flüchtige organische Fraktion von der fixen mineralischen Fraktion trennt. Fragen Sie, welche Methode ein Labor verwendet hat.
  2. Nelson, K. L., Jiménez Cisneros, B., Tchobanoglous, G. & Darby, J. L. (2004). Sludge accumulation, characteristics, and pathogen inactivation in four primary waste stabilization ponds in central Mexico. Water Research 38(1): 111–127. DOI: 10.1016/j.watres.2003.09.013Peer-reviewedCharakterisierte die Zusammensetzung von echtem Teichschlamm, was die Aufteilung in flüchtig versus fix zu einer praktischen und nicht zu einer akademischen Frage macht.

Common questions

Wie hoch ist ein typischer Anteil flüchtiger Feststoffe im Lagunenschlamm?
Er variiert stark zwischen Lagunen, und es gibt keine Zahl, die sich verantwortungsvoll annehmen ließe. Er hängt vom Einzugsgebiet ab, vom Alter der Ansammlung, davon, wie viel Splitt und Straßenmaterial die Anlage erreicht, und von jedem industriellen Beitrag. Weil er so stark variiert und weil er bestimmt, was eine Behandlung erreichen kann, sollte er aus einer Probe gemessen und nicht geschätzt werden.
Verringert eine Reduktion flüchtiger Feststoffe die Schlammtiefe?
Ja, aber um weniger, als es der Anteil flüchtiger Feststoffe allein nahelegen würde, weil die inerte Fraktion an Ort und Stelle bleibt. Eine Reduktion der flüchtigen Feststoffe verringert die Gesamtmasse und das Gesamtvolumen der Schicht in dem Verhältnis, in dem diese Schicht von Anfang an flüchtig war.

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