Forsøg med biofiltre til rensning af poreluft forurenet med chlorerede opløsningsmidler

4. Diskussion

Hensigten med at tilføre propan/butan-gas til den aerobe reaktor-linie var at fremme aerob, co-metabolistisk omsætning af TCE med propan som primær kulstofkilde.

I de aerobe, ikke autoklaverede reaktorer blev der konstateret omsætning af både propan og butan som i perioden dag 57-102 gennemsnitligt var 72% for propan og 50 % for butan i kompostmatricen , mens den var 46 % for propan og 27 % for butan i sphagnummatricen. Den tilsvarende gennemsnitlige omsætning af propan og butan i referencereaktorerne var tæt på 0% i både kompost- og sphagnum-matricen. Denne forskel i omsætningen af kulstofkilden er et klart bevis på biologisk aktivitet i de ikke autoklaverede reaktorer .

Med et vandindhold på mellem 31 % og 42% i kompostmatricerne må det konkluderes, at forholdene for opbygning af en biofilm knyttet til den faste matrice har været til stede.

Det er den generelle opfattelse, at dechlorering af PCE til TCE udelukkende forløber under anaerobe betingelser. Mikrobiel nedbrydning af PCE i den aerobe reaktor-linie vil derfor kun foregå, hvis der er anaerobe zoner i matricen, hvor betingelserne for anaerob dechlorering er til stede.

Da der slet ikke - eller kun i meget ringe omfang kunne konstateres omsætning af PCE og TCE i de autoklaverede referencereaktorer, må det konkluderes, at omsætningen af PCE og TCE, hhv. 17% og 39% i de ikke autoklaverede reaktorer var biologisk. Den reelle omsætningsgrad for TCE har været højere end det her angivne, idet beregningerne ikke tager hensyn til, at TCE dannes som følge af PCE-nedbrydningen.

I den anaerobe kompostmatrice blev der konstateret omsætningsgrader af TCE og PCE på mellem 7 % og 20 % efter 78 dage. Den målte omsætning var i samme størrelsesorden for PCE og TCE. Dette er i modsætning til de aerobe reaktorer, hvor TCE-omsætningen var 2,5 gange større end PCE-omsætningen. De relativt lave omsætningsgrader af PCE og TCE under anaerobe forhold, som netop skulle fremme omsætningen af PCE, skyldes muligvis, at andre organiske elektron-donorer ikke har været til stede i tilstrækkeligt omfang.

Nedbrydningsprodukterne af PCE og TCE er vand, kuldioxid, mindre organiske syrer samt chloridioner i tilfældet af en total mineralisering. Hvis nedbrydningen ikke er fuldstændig, kan der dannes dichlorethylen, vinylchlorid og andre lavt chlorerede alifatiske kulbrinter (CAC). Der kunne ikke påvises spor af vinylchlorid ved den rutinemæssigt udførte prøvetagning. Ligesom gasprøver fra reaktorernes udløb hverken viste vinylchlorid (detektionsgrænse10 mg/m3) eller 1,2-cis-dichlorethylen (detektionsgrænse 40 mg/m3).

Derimod blev der for samtlige ikke autoklaverede reaktorer med undtagelse af den anaerobe kompostmatrice konstateret et forøget indhold af chloridioner i forhold til de korresponderende referencereaktorer. Den største forskel blev imidlertid konstateret for sphagnummatricerne, som havde den laveste eller slet ingen omsætning af TCE og PCE. Det kan derfor ikke entydigt konkluderes, at forøgelsen i chloridionindholdet udelukkende skyldtes nedbrydning af TCE og PCE.

I den aerobe kompost-matrice blev der opnået omsætningsgrader af TCE på 39% og PCE på 17% Forsøget har påvist, at det opbyggede reaktorsystem er egnet til biologisk omsætning af CAC.

I litteraturen er der i forsøg med biofiltre i laboratorieskala opnået omsætningsgrader på 95%-100% af TCE og PCE. Indenfor den givne forsøgsperiode er der kun undersøgt nogle få parametres effekt på omsætningen og der er derfor stor sandsynlig for, at der kan opnås højere omsætningsgrader ved at optimere systemet.

Som grundlag for en præcis driftsregulering og maksimering af omsætningen i det udviklede system vil det være essentielt at undersøge
biofiltrets funktion ved tilledning af PCE og TCE ved koncentrationsniveauer mellem 0-100 mg/m3
temperatur og vandindholdets betydning for omsætningen og forsøg med regulering af temperatur og vandindhold i matricen
effekt af opholdstid på omsætningsgraden
forholdet mellem koncentrationen af den primære kulstofkilde og TCE/PCE i forskellige udviklingstrin i biofiltret.
effekt på opstart og drift ved inokulering af filtrene med adapterede forkulturer
effekt af - og betingelser for langtidsdrift (herunder pH, buffer kapacitet, ophobning af chlorid, tilsætning af let omsættelige næringsstoffer, levetid af filtermatrice)
effekt af partikelstørrelse i matricen
årsager til PCE-omsætning i biofiltre under aerobe betingelser
matricematerialets sammensætning og pakning herunder forøgelse af anaerobe zoner.