| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Rensning af MTBE forurenet grundvand i bioreaktor med MTBE som primært substrat

3 Kolonneforsøg

Det primære formål med anden fase af projektet var at bestemme, hvilken indflydelse en række faktorer har på nedbrydningen af MTBE. På baggrund af de opnåede resultater i fase 1 er det valgt at fortsætte med den tyske MTBE-nedbrydende kultur, da denne viste sig mest effektiv og stabil. Yderligere er der for nylig fundet en MTBE-nedbrydende kultur i et sandfilter på et vandværk i Danmark (der henvises til bilag A for en mere grundig beskrivelse).Denne kultur, benævnt DK-kultur i nærværende rapport, har vist sig meget driftsikker i filtrene på Grubbemølle Vandværk samt effektiv ved grundvandstemperaturer (~10°C). Det blev beslutte at arbejde primært med D-kulturen samt DK-kulturen i anden fase af projektet.

Der blev udført en række indledende forsøg med henblik på at identificere en stabil reaktortype til rensning af MTBE forurenet grundvand (se Bilag E).

3.1 Faktorforsøg med DK-kultur

For at få kortlagt hvilke faktorer, der har indflydelse på kulturens evne til at nedbryde MTBE, blev der udført et faktorforsøg i kolonner med DK-kulturen. Princippet i et faktorforsøg er, at der opstilles identiske systemer, hvor forskellige kombinationer af de undersøgte faktorer afprøves i de enkelte systemer på en systematisk forudbestemt måde.

Kolonnesystemer blev valgt frem for batchsystemer for at opnå de mest naturlige flowforhold for kulturen, som netop stammer fra et sandfilter fra et vandværk.

Det kunne konstateres opvækst af MTBE nedbrydende mikroorganismer i kolonnerne i løbet af forsøgsperioden (2½ måned). Det er derfor ikke muligt på baggrund af udførte faktorforsøg at konkludere, hvilke af de undersøgte faktorer, der har betydning for nedbrydningen af MTBE.

Resultaterne tyder på, at manglende essentielle næringskomponenter kan have været grunden til, at der ikke blev observeret nedbrydning i kolonnerne.

Forsøget er beskrevet i detaljer i Bilag J.

3.2 Filterkolonner med sand

3.2.1 Kolonnernes opbygning

Der blev opstillet tre kolonner i serie med filtersand fra Grubbemølle vandværk i Svendborg. Sandet blev podet med den MTBE nedbrydende D-kultur, der er således tale om en blanding D og DK kultur. Kolonnerne blev fødet med postevand tilsat MTBE samt næringsstofferne N og P.

Figur 3.1 viser de opstillede kolonneforsøg.

I det følgende benævnes de tre kolonner A, B og C, hvor A kolonnen er den første i serien.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 3.1‘‘
Tabel 3.1.
Kolonnernes dimensioner.

3.2.2 Tracerforsøg

De hydrauliske forhold i kolonnen kan karakteriseres ved at et konservativt tracerstof tilsættes indløbet og derefter løbende måles efterhånden som stoffet passerer udløbet. Et konservativt tracerstofs vigtigste karakteristika er, at det ikke reagerer eller tilbageholdes under passagen. Dette er tilfældet for klorid, der samtidig er let at måle, i det der eksisterer en lineær sammenhæng mellem kloridindhold og ledningsevne (se bilag H).

Formålet med tracerforsøgene var, at bestemme kolonernes aktive volumen og porøsitet. Det blev samtidig undersøgt om flowforholdene i kolonnen kunne beskrives med simple hydrauliske udtryk.

3.2.2.1 Metode
Forsøgene blev udført på kolonne A, hvor der kontinuerligt blev pumpet 15,6 mL/min gennem kolonnen. Ved tracerforsøgets start tilførtes indløbet 10 mL 1% NaCl opløsning. Ledningsevnen i udløbet fra kolonnen blev efterfølgende løbende målt med elektrode (Tetracon 325, WTW).

3.2.2.2 Resultater
Ledningsevnen varierede efterhånden som klorid passerede systemet (se Figur 3.2). Spredningen af traceren skyldes dispersion i kolonnen.  

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.2‘‘
Figur 3.2.
Tracerforsøg i kolonne.

Den hydrauliske opholdstid kan bestemmes udfra figuren som det tidspunkt, hvor halvdelen af den tilsatte tracermængde har passeret kolonnens udløb.

Det betyder, at opholdstiden for kolonnen var 9,5 minut, hvilket ved det givne flow svarer til et aktivt volumen på 148 mL (se bilag H og Tabel 3.2). Kolonnernes vigtigste hydrauliske egenskaber er opstillet i Tabel 3.2.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 3.2‘‘
Tabel 3.2.
Hydrauliske egenskaber for laboratoriekolonner.

3.2.3 Væksthastighed

Formålet med forsøget var at bestemme væksten af mikroorganismer på filtersand podet med MTBE nedbrydende mikroorganismer.

Væksthastigheden har stor betydning for hvor lang tid det tager at sætte et MTBE nedbrydende filter i drift, samt hvor hurtigt filtret responderer på ændringer i vandets næringsforhold (f.eks. ændringer i MTBE koncentration).

Omsætningen i biologiske filtre afhænger ofte af filterdybden, idet biomassens størrelse normalt varierer som funktion af filterdybden. Dette skyldes, at mikroorganismerne, der sidder tæt på indløbet til filteret generelt modtager mere substrat end mikroorganismerne tæt på udløbet, fordi koncentrationen af de omsættelige stoffer reduceres gennem filtret pga. den mikrobielle omsætning.

Formålet med dette forsøg var at kvantificere væksthastigheden af filtret biomasse af MTBE nedbrydende mikroorganismer samt bestemme størrelsen af den mikrobielle aktivitet gennem filtret.

3.2.3.1 Metode
Filtersand fra Gruppemølle vandværk blev podet med D-kultur og overført til tre kolonner. De 3 kolonner blev forbundet serielt og blev kontinuerligt fødet med drikkevand (DK-vand) tilsat MTBE og næringsstoffer (N+P). 

Fødevandet blev luftet til ligevægt med atmosfærisk luft inden, der blev tilsat MTBE og næringsstoffer. Samhørende værdier for indløbs- og udløbskoncentrationer af MTBE blev målt på GC over en periode på 120 dage. Forsøget blev udført ved stuetemperatur. Flowet gennem kolonnerne var 33-51 mL/time, svarende til en samlet opholdstid på 7,9-13,6 timer.

For at undersøge betydningen af filterdybden blev der udtaget samtidige prøver i udløbet fra hver af de tre filterkolonner til flere forskellige tidspunkter efter opstarten.

3.2.3.2 Resultater og diskussion
Indløbskoncentrationen af MTBE oversteg på intet tidspunkt 2,1 mg/L, hvilket betød, at der altid var ilt i overskud i kolonnen. Det blev tilstræbt, at der konstant var mindst 0,05 mg MTBE/L tilstede i udløbet. Lavere koncentrationer ville var ensbetydende med at MTBE blev begrænsende for den biologiske vækst, i de tilfælde blev MTBE belastningen af kolonnen øget. Indløbs- og udløbskoncentrationerne fra kolonnen er vist i Figur 3.3.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.3‘‘
Figur 3.3.
MTBE indløbs- og udløbskoncentrationer som funktion af driftstiden for tre kolonner i serie.

I Figur 3.4 er kolonnernes samlede MTBE nedbrydningsrate angivet som funktion af filterets driftstid. Der er kun medtaget målinger, hvor udløbskoncentrationen af MTBE oversteg 0,05 mg/L. Derudover er måleværdierne ved forsøgets start ikke medtaget, idet der endnu ikke var etableret ligevægt for MTBE i kolonnen.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.4‘‘
Figur 3.4.
MTBE nedbrydning i tre kolonner i serie som funktion af driftstiden.

Som det ses af figuren er MTBE nedbrydningshastigheden eksponentielt stigende gennem hele måleperioden. Dette skyldes naturligvis, at biomassen i filtret øges som følge af den mikrobielle vækst, hvorfor den mikrobielle væksthastighed kan bestemmes (se bilag K). Udfra figuren kan netto vækstraten for de fastsiddende mikroorganismer bestemmes til 0,034 dag^-1 svarende til en fordoblingstid på 20 dage. Det var ikke muligt at øge nedbrydningsraten yderligere, da ilt blev begrænsende for den videre nedbrydning.

Væksthastigheden for de fastsiddende MTBE nedbrydere var altså væsentlig lavere end den tidligere bestemte væksthastighed på 0,28 d^-1 for suspenderede MTBE nedbrydere. Den lavere væksthastighed skyldes bl.a., at der afgives mikroorganismer fra filtrets overflader til vandfasen. Suspenderede mikroorganismer vil hurtigt blive transporteret ud af filtret og vil således ikke kunne bidrage til den samlede nedbrydningsrate. Det betyder altså, at den reelle væksthastighed for MTBE nedbryderne er væsentlig højere end den observerede netto vækst af fastsiddende nedbrydere.

Den højeste nedbrydning blev målt til 1,85 mg/d efter 108 dage for de tre kolonner, hvilket svarer til en specifik nedbrydningshastighed på 1,9 mg/L/dag.

Aktiviteten varierede i de tre kolonner som det fremgår Figur 3.5, således var den biologiske aktivitet i den første kolonne som forventet højest. Nedbrydningshastigheden i kolonne B og C var væsentligt langsommere end kolonne A, hvilket skyldtes, at substratkoncentrationen var væsentligt lavere i disse kolonner. 

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.5‘‘
Figur 3.5.
MTBE omsætningsrate for tre kolonner i serie.

Det bemærkes, at aktiviteten er konstant stigende i den første kolonne (kolonne A), mens aktiviteten i kolonne B og C falder mellem dag 85 og 120. Faldet skyldes netop, at MTBE fjernelsen i den første kolonne er så effektiv, at koncentrationen efterfølgende bliver for lav til, at biomassen i de efterfølgende kolonner kan opretholdes fuldstændigt. Det betyder altså, at rensningsgraden i dette forsøg ikke vil øges væsentligt ved at filterdybden øges (tilslutning af flere kolonner).

Efterfølgende blev MTBE belastningen af kolonnerne øget (flowet blev øget) for at opnå et større nedbrydning i kolonne B og C.

3.2.4 MTBE koncentration

Det er et velkendt fænomen, at den mikrobielle omsætningshastighed i nogen grad er styret af substratkoncentrationen. Som tidligere nævnt benyttes Monodkinetikken normalt til at beskrive denne sammenhæng.Formålet med forsøgene beskrevet i dette afsnit var at bestemme de kinetiske konstanter for nedbrydningskinetikken.

3.2.4.1 Metode
Der blev udført tre forsøg ved 20°C med den første af de tre filterkolonner (kolonne A) med startkoncentrationer på 185, 1043 og 2486 μg MTBE/L i den nævnte rækkefølge. Forsøgene blev udført som lukkede batchforsøg, hvor udløbet fra filterkolonnen blev recirkuleret tilbage i indløbet med et flow på 20,4 mL/min, hvilket ville svare til en opholdstid i kolonnen på 7 minutter. Inden forsøgets start blev kolonnen fødet med et højt flow gennem et tidsrum svarende til 2-3 opholdstider. MTBE koncentrationen blev løbende målt online med Membrane Inlet Mass Spectrometry (MIMS). En nærmere beskrivelse af princippet bag MIMS målingen kan findes i bilag D.

Forsøgene blev gennemført indenfor én dag, hvilket betyder, at biomassen i kolonnen kan antages at være uændret.

3.2.4.2 Resultater og diskussion
Koncentrationen i indløb/udløbet fra kolonnen er vist Figur 3.6. 

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.6‘‘
Figur 3.6.
MTBE koncentration som funktion af tiden i kolonne batchforsøg. Øverst) Lav startkoncentration (185 μg/L), Midt) Middel startkoncentration (1043 μg/L), Nederst) Høj startkoncentration (2486 μg/L). 

De første par recirkulationer (vandet bliver recirkuleret én gang indenfor et tidsrum svarende til opholdstiden) er målingen af MTBE koncentrationen ustabil, hvilket skyldes, at kolonnen blev fødet med et højt flow inden forsøget start. På basis af Figur 3.6 kan kolonnens omsætningshastighed beregnes.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.7‘‘
Figur 3.7.
MTBE omsætningshastighed som funktion af MTBE koncentration målt i kolonne batchforsøg.

Figur 3.7 viser nedbrydningshastigheden som funktion af MTBE koncentrationen. Det ses af figuren, at MTBE nedbrydningshastigheden falder som forventet når MTBE koncentrationen reduceres. Den maksimale MTBE nedbrydningshastighed (i forsøget ca. 1,5 mg/dag) blev opnået ved en koncentration på ca. 250 μg/L. Dette svarer til en specifik omsætningshastighed på 10 mg/L/dag, hvilket betyder, at MTBE nedbrydningsraten var øget i forhold til tidligere (se afsnit 3.2.3.2) som følge af at MTBE belastningen af kolonnen var øget.

Ved ca. 120 μg/L er omsætningshastigheden reduceret til 50% af den maksimale hastighed, denne koncentration udgør halvmætningskonstanten i Monodkinetikken. Det bemærkes, at halvmætningskonstanten for den MTBE nedbrydende kultur i kolonnen er noget højere end den tidligere bestemte halvmætningskonstant for den suspenderede kultur i ¹⁴C-MTBE forsøget, hvor værdien blev bestemt til 63 μg/L. Den suspenderede kultur var altså betydeligt bedre end den fasthæftede (biofilm) til, at nedbryde MTBE ved lave koncentrationer. Dette kan skyldes, at transporten af MTBE ind i biofilmen begrænser den mikrobielle vækst.

3.2.4.3 Konklusion
Nedbrydningshastigheden for den MTBE nedbrydende kultur i sandkolonnen reduceredes ved lave MTBE koncentrationer svarende til en halvmætningskonstant på ca. 120 μg/L. Halvmætningskonstanten var væsentlig højere end tidligere observeret for en suspenderet kultur, hvilket antyder at fasthæftede mikroorganismer (i en biofilm) er dårligere end suspenderede mikroorganismer til at udnytte MTBE ved lave koncentrationer.

3.2.5 Iltkoncentration

MTBE nedbrydningshastigheden kan være begrænset af ilt, hvis koncentrationen er tilstrækkelig lav. Formålet med dette forsøg var, at undersøge MTBE omsætningshastigheden ved en varierende iltkoncentration.

3.2.5.1 Metode
I forsøget blev nedbrydningsraten i en enkelt kolonne bestemt udfra iltforbruget, idet det støkiometriske forhold mellem ilt og MTBE forbrug antages at være konstant under hele nedbrydningsforløbet. Forsøget blev udført som en slags lukket batchforsøg, hvor MTBE og iltholdigt vand blev recirkuleret via en 2350 mL flaske uden headspace og videre gennem kolonne A ved højt flow ca. 150 mL/min. Den høje flowhastighed betød, at koncentrationsgradienterne for MTBE og ilt hen over kolonnen var små, hvilket var ensbetydende med at mikroorganismernes nedbrydningshastighed kan antages at være den samme gennem hele kolonnen. Iltkoncentrationen blev målt kontinuerligt in-line med en iltelektrode (CellOx 325, WTW). Koncentrationen af MTBE var relativ høj omkring 10 mg/L og iltkoncentrationen ved forsøgets start var 7,1 mg/L. Dette forhold mellem MTBE og ilt sikrede, at ilt ville blive begrænsende for nedbrydningen. Undervejs i forsøget blev ilten forbrugt af mikroorganismerne, hvilket forventedes at resultere i en lavere MTBE nedbrydningshastighed.

I forsøgsopstillingen er det ikke kun mikroorganismernes MTBE oxidation, der forbruger ilt, der vil således også være et baggrundsiltforbrug, der skyldes iltelektroden, samt biologisk omsætning af naturligt organisk stof. Baggrunds iltforbruget som primært skyldes iltelektrodens forbrug blev bestemt til 0,30 mg/time.

3.2.5.2 Resultater og diskussion
Figur 3.8 viser udviklingen i iltkoncentrationen i batchforsøg med kolonne. Som det ses af figuren forbruges ilt gennem hele forsøget. Iltforbruget i batchforsøget er større end baggrundsiltforbruget, hvilket skyldes MTBE nedbrydningen.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.8‘‘
Figur 3.8.
Batchforsøg med kolonne A. Iltkoncentration som funktion af tiden.

Kolonnens iltforbrugsrate (Figur 3.9) kan beregnes udfra forskellen mellem de to kurver i Figur 3.8.  

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.9‘‘
Figur 3.9.
Iltforbrugsraten som funktion af iltkoncentration. Målt ved batchforsøg i kolonne.

Som det ses af Figur 3.9 er iltforbrugsraten konstant omkring 0,7 mg/L/h, når iltkoncentrationen er højere end 0,5 mg/L. Det tyder altså på, at MTBE omsætningen er effektiv selv ved lave iltkoncentrationer. Iltforbrugsraten falder når iltkoncentrationer er mindre 0,5 mg/L, det er imidlertid ikke muligt at estimere halvmætningskonstanten udfra forsøgets data, da målingen af iltforbruget ikke er præcis nok i det lave område (<0,5 mg/L). Forsøget tyder på, at halvmætningskonstanten for ilt er mindre end 0,5 mg/L.

3.2.6 Temperatur

Temperaturen har stor betydning for de fleste biologiske reaktioner. I temperaturområdet 10-20°C forventes hastigheden af de biologiske reaktioner at være hurtigere jo højere temperatur.

Formålet med forsøget var, at kvantificere betydningen af temperaturvariationer for den mikrobielle MTBE nedbrydning i kolonneforsøg.

3.2.6.1 Metode
De tre kolonner blev flyttet til et vandbad, hvor temperaturen kunne reguleres mellem 10 og 20°C. MTBE omsætningen blev bestemt ved en løbende måling af iltkoncentrationen i udløbet fra kolonnerne. Forsøget blev udført ved, at vandbadet i løbet af kort tid (ca. 10 min.) blev opvarmet fra 10 til 20°C, hvorefter vandet langsomt blev afkølet fra 20 til 10°C.
Indløbskoncentrationen for ilt var konstant 10,7 mg/L svarende til ligevægt med atmosfærisk luft og MTBE koncentration var konstant ca. 10 mg/L. Flowhastigheden var konstant 7,8 mL/min svarende til en opholdstid i kolonnerne på ca. 1 time. Iltkoncentrationen i udløbet blev målt hver 5. minut.

Den anvendte metode kan selvsagt kun afsløre ændringer af kortidsvariationer i temperatur. Denne effekt forventes at være større en ved langtidsændringer, hvor det mikrobielle samfund i højere grad kan adaptere sig til de nye forhold.

3.2.6.2 Resultater og diskussion
Iltkoncentrationen i udløbet fra kolonnerne øgedes når temperaturen faldt, fordi den mikrobielle omsætning faldt (se Figur 3.10). 

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.10‘‘
Figur 3.10.
Iltkoncentration og temperatur i udløbet fra kolonnerne som funktion af tiden.

Iltforbruget for vand, der ikke var tilsat MTBE blev efterfølgende målt over kolonnerne. Dette iltforbrug skyldtes primært drikkevandets naturlige indhold af organisk stof, der var altså tale om et baggrundsiltforbrug. Forbruget udgjorde 0,3 mg/L og var upåvirket af et temperaturskift fra 10 til 20°C. Udfra Figur 3.10 og baggrundsiltforbruget kan MTBE omsætningens iltforbrug beregnes (se Figur 3.11).

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.11‘‘
Figur 3.11.
Iltforbrug i kolonnerne og temperatur som funktion af tiden.

Det ses af figuren, at der er en tæt sammenhæng mellem temperaturen og iltforbruget. Det bemærkes at kolonnens respons i forbindelse med det hurtige temperaturskift fra 10 til 20°C er lidt forsinket. Dette skyldes formentlig, at det tager lidt tid før de biologiske processer tilpasses den højere temperatur.

Hvis der ses bort fra det forsinkede respons som følge af det hurtige temperaturskift er der en næsten lineær sammenhæng mellem kolonnens iltforbrug og temperaturen (se Figur 3.12). 

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 3.12‘‘
Figur 3.12.
Sammenhæng mellem temperatur og MTBE omsætningshastighed (normeret).

Sammenhængen mellem temperatur og MTBE omsætning i forhold til omsætningshastigheden ved 20°C kan beskrives med ligningen.

4,7 x Temperatur ( °C) + 10 (%)

Det skal understreges at ligningen kun er gældende i temperaturintervallet 10-20°C. Det betyder altså at MTBE omsætningen ved 10°C kun var 55% af omsætningen ved 20 °C, mens omsætningen ved 15°C var 77% af omsætningen ved 20°C.

Da dansk grundvand normalt har en temperatur omkring 10°C kan en opvarmning af vandet betyde at et biologisk filter bliver væsentlig mere effektivt. Dette betyder i praksis at den samme rensning kan opnås med et mindre filter. Udgiften til opvarmningen skal selvfølgelig afvejes i forhold til de øgede anlægs- og driftsomkostningerne for et større filter.

Resultaterne i denne undersøgelse tyder på, at den fastsiddende kultur, der blev anvendt i dette forsøg var betydeligt mindre temperaturfølsom sammenlignet med den tidligere undersøgelse af den suspenderede US-kultur, hvor nedbrydningshastigheden faldt til 11% ved et temperaturfald på fra 10 til 20°C (se afsnit 2.2).

3.2.6.3 Konklusion
Temperaturen havde stor betydning for MTBE omsætningshastigheden. Omsætningshastigheden ved 10°C faldt således til 55% sammenlignet med omsætningshastigheden ved 20°C.

3.2.7 Effekt af driftsstop

Et driftsstop er i denne sammenhæng defineret som en afbrydelse af vandtilførslen til filtret, hvor filtret stadig er vandmættet. I biologiske filtre betyder et driftsstop at tilførslen af næringsstoffer standses, derfor kan et længerevarende driftsstop betyde, at mikroorganismerne i filtret sulter og dør, hvilket igen betyder, at rensningseffektiviteten reduceres.

Formålet med dette forsøg var at undersøge betydningen af driftsstop for en fastsiddende MTBE nedbrydende kultur i en filterkolonne.

3.2.7.1 Metode
I forsøget blev MTBE omsætningen bestemt ved en løbende måling af iltkoncentrationen i udløbet fra kolonnerne. Indløbskoncentrationen for ilt var konstant 10,7 mg/L svarende til ligevægt med atmosfærisk luft og MTBE koncentration var konstant ca. 10 mg/L. I driftsperioderne var flowhastigheden 7,8 mL/min svarende til en opholdstid i kolonnerne på ca. 1 time. Under driftsstoppene blev flowet gennem kolonnerne standset.

Der blev gennemført to driftsstop på hhv. 26 og 14 timer (se Tabel 3.3).

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 3.3‘‘
Tabel 3.3.
Effekt af driftsstop. Flow gennem kolonnerne under forsøget.

Iltkoncentrationen i udløbet blev målt hver 30. minut gennem de tre døgn forsøget varede.

3.2.7.2 Resultater og diskussion
Iltkoncentrationen i udløbet af kolonnerne steg som følge af de to driftsstop (se Tabel 3.4), hvilket skyldtes, at den biologiske aktivitet i kolonnerne faldt. I tabellen er kolonnernes samlede iltforbrug beregnet (udfra indløbskoncentration og flowhastigheden).
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 3.4‘‘
Tabel 3.4.
Effekt af driftsstop. Iltforbrug.

Effekten af det første driftsstop var væsentlig større end for det andet driftsstop, således faldt iltforbruget med 7% efter det første stop, mens iltforbruget kun faldt yderligere 1% efter det andet driftsstop.

Det lange driftsstop resulterede i, at iltkoncentrationen i kolonnen faldt til under 0,5 mg/L, mens iltkoncentrationen i kolonnen under det korte driftsstop faldt til ca. 2 mg/L. Det betød, at det biologiske aktivitet under det første driftsstop blev næsten fuldstændigt standset pga. mangel på ilt, mens der under det andet driftsstop både var MTBE og ilt i overskud, hvilket betød, at der var betydelig biologisk aktivitet i kolonnen under stoppet. Det er derfor ikke overraskende at effekten af det andet driftsstop er meget lille.

Effekten af det første driftsstop svarer til en henfaldskonstant på 0,06 d^-1, hvilket er en smule højere end værdier observeret for nitrificerende bakterier (Henze et al. 1997). Det skal imidlertid understreges, at bakterierne ikke har været sultet under hele driftstoppet, hvorfor værdien for den reelle henfaldskonstant formentlig er meget højere end bestemt i dette forsøg. Således viste forsøget, at effekten af et driftsstop på 14 timer var negligeabel, det kunne altså tyde på, at henfaldet primært er sket på de sidste 12 timer af driftstoppet, hvilket betyder, at henfaldskonstanten så er 0,14 d^-1. Dette er et meget højt henfald sammenlignet med den langsomme væksthastighed for mikroorganismerne. Bestemmelsen af henfaldskonstanterne er behæftet med en del usikkerhed, men forsøget viser ikke desto mindre tydeligt, at man for så vidt muligt bør undgå længerevarende driftsstop.

3.2.7.3 Konklusion
Et 26 timers driftsstop resulterede i at den biologiske aktivitet i kolonnerne reduceredes med 7%. Det var imidlertid primært i de sidste 12 timer af driftsstoppet, hvor ilten var forsvundet fra vandet i filtret, at henfaldet formodes at finde sted. Det betød, at det biologiske henfald udfra forsøget blev bestemt til ca. 0,14 d^-1.

3.2.8 Toksicitet

Mikrobiel nedbrydning af miljøfremmede stoffer kan i nogle tilfælde medføre at der dannes nedbrydningsprodukter (metabolitter), der er væsentlig mere toksiske en det oprindelige stof. Formålet med denne undersøgelse var at bestemme eventuelle toksiske effekter ved MTBE nedbrydningen.

3.2.8.1 Metode
I undersøgelsen af toksicitet blev en række forskellige prøver screenet for toksiske effekter vha. Microtox testen. I Microtox testen måles det toksiske respons som en reduktion i respirationen (og efterfølgende lysudsendelse) for den luminiscerende bakterie Vibrio fischeri.

Der blev udtaget prøver fra såvel suspenderede batch kulturer samt i udløbet fra kolonneforsøgene. Prøverne blev udtaget fra 3 forskellige suspenderede batchkulturer efter de havde nedbrudt mindst 20 mg MTBE/L. Kolonnerne havde tilsvarende nedbrudt MTBE i en koncentration på ca. 2 mg/L.

3.2.8.2 Resultater og diskussion
Der kunne ikke konstateres toksiske effekter som følge af MTBE nedbrydningen, hverken i udløbet fra kolonner eller efter nedbrydning i suspenderede batch reaktorer. Der kunne ligeledes ikke konstateres toksicitet i en MTBE opløsning på 10 mg/L.

3.2.8.3 Konklusion
Der kunne ikke påvises toksiske effekter som følge af metabolitter dannet ved den biologiske nedbrydning af MTBE.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |