MTBE-nedbrydning i grundvand vha. alkanoxiderende mikroorganismer

Resumé

Formål

Formålet med dette projekt er, at undersøge om MTBE-forurenet grundvand, i forbindelse med afværgepumpninger, kan renses cost-effektivt i en on-site bioreaktor vha. alkanoxiderende mikroorganismer. Denne rapport skitserer resultaterne af en række batchforsøg, der har haft til formål at danne grundlag for en indledende vurdering af metodens tekniske potentiale.

MTBE-nedbrydende berigelseskulturer

Ud fra sphagnumholdig havejord har det været muligt at opformere tre forskellige berigelseskulturer af mikroorganismer med potentiale til cometabolisk nedbrydning af MTBE. Der er således konstateret MTBE-nedbrydning af kulturer beriget med hhv. propan, isobutan og isopentan. På trods af, at den isopentanberigede kultur umiddelbart udviste det største MTBE-nedbrydningspotentiale blev det, af håndteringsmæssige årsager, fravalgt at arbejde videre med denne kultur.

Nedbrydning af MTBE

Der er for de propan- og isobutanberigede kulturer observeret MTBE-nedbrydningsrater på hhv. 10,1 og 15,7 mg MTBE/(g protein·time). Der er indledende fundet halvmætningskonstanter, Km, for MTBE-nedbrydning på ca. 130 – 150 mg MTBE/L.

Omsætning af substrat

For omsætningen af propan er der fundet en maksimal omsætningsrate, vmax, på 405 mg propan/(g protein·time) og en halvmætningskonstant, Km, på 9 mg propan/L. For isobutan er der tilsvarende fundet vmax- og Km-værdier på hhv. 289 mg isobutan/(g protein·time) og 3,5 mg isobutan/L.

Mikrobielle væksthastigheder

Der er fundet maksimale væksthastigheder, mmax, på ca. 0,5 til 1,2 d-1. Disse væksthastigheder vurderes ikke at være tilstrækkelige til at sikre opretholdelse af biomassekoncentrationen i en given on-site reaktor og der bør etableres en enhed til tilbageholdelse af biomasse.

Overslagsmæssig dimensionering

Ved overslagsmæssig dimensionering af en optimeret bioreaktor med isobutanoxiderende mikroorganismer, kan der f.eks. ved 90% massefjernelse samt en hydraulisk belastning på 2 m3/time beregnes et nødvendigt reaktorvolumen på ca. 4,6 m3.

Potentiale for on-site rensning

Samlet vurderes det, at der forholdsvist simpelt kan fremelskes mikroorganismer med potentiale til nedbrydning af MTBE samt at være sandsynliggjort, at disse kulturer har potentiale til massefjernelse i forbindelse med on-site rensning af MTBE-forurenet grundvand i en bioreaktor.