Der Mutag BioChip Der Mutag BioChip™, das Trägermaterial für die biologische Abwasserreinigung Stefan Christof Bidinger, Bernd Dzedzig, Dr.-Ing. Markus Geiger, Bernd Rauch (Multi Umwelttechnologie AG, Aue) Die Erfahrungen der Multi Umwelttechnologie AG mit Aufwuchskörpern zur Immobilisierung  von Mikroorganismen bei der Abwasserbehandlung reichen mittlerweile mehr als 15 Jahre  zurück. Im Laufe dieser Zeit wurde von uns nahezu jedes bekannte Trägermaterial in  verschiedensten großtechnischen Anlagen, Abwässern und Anwendungsbereichen  eingesetzt. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse und das umfangreiche Datenmaterial  erlauben eine fundierte Beurteilung der spezifischen Leistungsdaten der zum Teil höchst  unterschiedlichen Träger. Da die Multi Umwelttechnologie AG zu keinem Zeitpunkt an einen  bestimmten Lieferanten gebunden war, ergab sich die Möglichkeit, anhand der  Betriebserfahrungen gezielt Optimierungen am Träger selbst oder den Prozessbedingungen  vornehmen zu können. Dabei stand die Minimierung von Betriebsproblemen durch die aus  heutiger Sicht nicht zu übersehenden Schwächen der „konventionellen“ Aufwuchskörper im  Vordergrund. Die konsequente Umsetzung unserer Anforderungen an ein optimales  Trägermaterial führte zu einem Ergebnis: den Mutag BioChip™.  Aus unserer Sicht, der zur  Zeit „best available“ carrier, gerade für die Reinigung von schwer behandelbaren Abwässern.   created with Xara Designer PRO 1.Wirkungsweise des Mutag BioChip™   Die besondere Wirkungsweise und die  Leistungsfähigkeit des Mutag BioChip™  lassen sich recht gut erklären, wenn man sich  an den charakteristischen  Prozessbedingungen der Wirbelbettverfahren  orientiert. Voraussetzung für die biologische  Umsetzung von Abwasserinhaltsstoffen im  Wirbelbett ist die Immobilisierung der  Mikroorganismen auf der Oberfläche des  Träger­materials (carrier). Die Effektivität des  biologischen Umsatzes wird dabei von der  „aktiven“ Oberfläche des Trägers be­stimmt.  Dabei sind die folgenden Anforderungen an  das Trägermaterial zu stellen: zum Einen  muss ausreichend geschützte Oberfläche  vorhanden sein, so dass sich die  Mikroorganismen in diesen Bereichen halten  und vermehren können, zum Anderen ist ein  maximaler Stoffaustausch (Substrat,  Sauerstoff, Stoffwechselprodukte) zwischen  den Mikroorganismen und dem Ab­wasser zu  reali­sieren. Beide Forderungen simultan zu  er­füllen, lässt zunächst einen  verfahrenstechnischen Widerspruch vermuten,  was jedoch im Folgenden widerlegt werden  kann: Zunächst der Irrtum von der Maximierung  der volumetrischen Oberfläche (in m²/m³  carrier).  Natürlich lassen sich Trägermaterialien mit  extrem hoher Porosität herstellen, es ist  jedoch ebenso Fakt, dass diese Poren als  potentielle Besiedlungsfläche für die  Mikroorganismen zugänglich sein müssen. Es  ist leicht einzusehen, dass dies für Hohlräume  im Inneren eines Trägers wohl kaum möglich  ist. Wenn, wie oft üblich, die Umsatzleistung  an die Porosität korreliert wird, stellt dies eine  fatale Ver­zerrung der tatsäch­lichen  Verhältnisse dar. Beim Mutag Biochip™ ist dies anders: hier  stellt ein relativ dünner und weitgehend  offener Träger eine extrem hohe Oberfläche  zur Verfügung, in der die Mikroorganismen in  geschützten Poren siedeln können, dabei aber  immer noch mit dem sie umgebenen Fluid  (Abwasser) in intensivem Kontakt stehen. In  Folge kann eine optimale Versorgung der  Mikroorganismen mit Nährstoffen und ein  effizienter Abtransport der  Stoff­wechselprodukte erreicht werden,  wodurch sich die Effektivität und die hohe  Abbau­leistung des Mutag BioChip™,  zumindest zum Teil, erklärt. In Zahlen:  die aktive Ober­fläche des Mutag BioChip™  beträgt mehr als 3.000 m²/m³ (Bild 1 und Bild 2). Bild 1: Bewachsene Mutag BioChip™‘s Bild 2: Porensystem des Mutag BioChip™ (Querschnitt) Nächster Punkt: die Limitierung des  biologischen Umsatzes durch „dicke“ Biofilme,  durch Verschleimung und durch „nicht  biologische“ Verunreinigungen. Selbst unter der Voraussetzung, dass sich eine hohe mikrobielle Populationsdichte auf einem Träger etablieren  kann, kommt es bei ungeeigneter Struktur  und/oder Geometrie des