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Nitrit entsteht als Zwischenprodukt bei der Nitrifikation und der Denitrifikation (1). Die Nitritkonzentration im Ablauf von Kläranlagen ist im Normalfall sehr tief (um 0.1 mg/l). Erhöhte Nitrit-Konzentrationen sind meist ein Hinweis auf eine Störung der mikrobiologischen Prozesse, einer Überlastung der Anlage oder ungenügende Belüftung. Dies können z.B. Hemmungen durch toxische Substanzen, saisonale Temperaturschwankungen oder allgemein ungünstige Bedingungen für die Nitrit-Oxidierer sein. Nitrit ist ein starkes Fischgift und wurde als eine mögliche Ursache des Fischrückgangs in Schweizer Gewässern ausgemacht („Netzwerk Fischrückgang Schweiz“, Fischnetz, 2004). Durch Online-Messkampagnen im Ablauf von verschiedenen Kläranlagen wurden substantielle Nitrit-Konzentrationen festgestellt. Am meisten wurden kurzzeitige Spitzenwerte mit zum Teil deutlichen Überschreitungen des Richtwertes von 0.3 mg NO 2 -N/l (GSchV, 2003) gemessen (Abbildung).
An der EAWAG werden sowohl im Labor als auch im halbtechnischen Massstab (Versuchskläranlage mit 75 EW) Untersuchungen zur Nitrit-Problematik durchgeführt. Des Weiteren erfolgt auch eine grosstechnische Betrachtung auf der ARA St-Gallen-Hofen. Die Resultate führen zu verschiedenen Hypothesen, die innerhalb des Projektes diskutiert, validiert und ergänzt werden sollen. Insbesondere sollen die Mechanismen, die zu erhöhten Nitrit-Ablaufwerten von Kläranlagen führen, genauer untersucht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dem planenden Ingenieur respektive dem Anlagenbetreiber helfen, die gesetzlichen Anforderungen sicher einzuhalten.
Besonderen Einfluss auf die Nitrit-Werte scheinen die Sauerstoffkonzentration und die Temperatur zu haben. Folgende Schwerpunkte im Projekt werden betrachtet:
- in der Versuchskläranlage der EAWAG soll der Einfluss von Sauerstoffkonzentration und Temperatur im Belüftungsbecken auf die Nitritproduktion beobachtet werden
- welchen Einfluss haben verschiedene Belüftungsregelungen (besonders Regelung nach der Ammonium-Konzentration) auf die Nitritdynamik im Ablauf
- parallel zu den halbtechnischen Untersuchungen werden auf der Kläranlage St.Gallen-Hofen ebenfalls Versuche zum Einfluss der Sauerstoffkonzentration und Temperatur vorgenommen
- zu diesen praktischen Untersuchungen wird ein von der Eawag um den zweistufigen Prozess der Nitrifikation erweitertes Belebtschlammmodell (ASM3) kalibriert und validiert