Bei zahlreichen industriellen Prozessen fallen schadstoffhaltige Abluftströme an, die zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte gereinigt werden müssen. Hierfür werden meist chemische oder physikalische Verfahren eingesetzt. Diese erfordern jedoch häufig aggressive Chemikalien und hohe Temperaturen von bis zu 1200 °C, sodass enorme laufende Kosten während des Betriebs resultieren.
Als deutlich kostengünstiger und nachhaltiger erweisen sich dagegen biologische Verfahren, die einen ausreichenden Schadstoffabbau bereits ab 20 °C unter beträchtlich geringerem Energieaufwand ermöglichen. Durch die Anwendung spezialisierter Mikroorganismen lässt sich dabei eine große Anzahl gesundheitsgefährdender Substanzen in unbedenkliche Stoffe umwandeln. Beispielsweise sind bestimmte Bakterien und Pilze in der Lage, das giftige Gas Ammoniak, das in der Abluft von Geflügelställen in hohen Konzentrationen vorkommt, als Stickstoffquelle zu verwenden.
Ziel des Promotionsprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Biorieselbettreaktors, der zur Reinigung ammoniakhaltiger Abluftströme eingesetzt werden soll. Zunächst erfolgt dabei eine grundlegende Erforschung verschiedener Mikroorganismen, die Ammoniak bzw. Ammonium abbauen können. Besonders effiziente Stämme werden anschließend miteinander kombiniert, um durch eine potenzielle Symbiose eine Steigerung der Abbaurate zu erreichen. Eine zentrale Bedeutung kommt außerdem dem Biofilm zu, der von den Mikroorganismen im Biorieselbettreaktor auf einem natürlichen Trägermaterial gebildet wird und den Hauptort des Schadstoffabbaus darstellt. Neben dem initialen Wachstumsverhalten sollen dabei auch innovative Verwertungsmöglichkeiten für anfallende Biofilmreste erforscht werden, um einen geschlossenen Stoffkreislauf zu schaffen und so die Nachhaltigkeit des Verfahrens weiter zu erhöhen.
Video auf YouTube: Removing Industrial Pollution with Bacteria
Beitrag im BR: Biologische Abwasserreinigung: Würmer als Mikroplastik-Killer
