Lead
Das ISOMOL-Projekt zielt darauf ab, Isotopenmessungen und molekular-biologische Untersuchungen zu kombinieren, um den Stickstoff-Stoffwechsel und Isotopeneffekte in Anammox Misch- und Reinkulturen besser zu verstehen und Mechanismen der anammox-assoziierten N2O-Produktion aufzuklären sowie optimale Bedingungen für eine effiziente und stabile Stickstoffelimination bei der Abwasserbehandlung zu finden.

Lay summary

Das partielle Nitritation/Anammox Verfahren (PN/A) ist ein neues Verfahren, das eine energie- und kosteneffizientere Entfernung von reaktiven Stickstoffverbindungen wie Ammonium, Nitrat und Nitrit (Stickstoffdünger) in Kläranlagen ermöglicht. Das PN/A Verfahren steht heute jedoch immer noch auf dem Prüfstand, da für eine optimale Faulwasserbehandlung eine hohe Prozessstabilität, kombiniert mit optimaler Eliminationseffizienz und minimalen Treibhausgasemissionen verlangt werden. Anammox, die anaerobe Oxidation von Ammonium mit Nitrit durch spezielle Mikroorganismen, spielt auch in natürlichen aquatischen Systemen (Ozean, Seen, Grundwasser) eine wichtige Rolle. Die genauen Kontrollmechanismen, die Ökologie der beteiligten Mikroorganismen und die Umweltrelevanz der vom Anammox-Prozess freigesetzten Treibhausgase (z.B. N2O) sind jedoch noch weitgehend unbekannt.

Das ISOMOL-Projekt zielt darauf ab, Isotopenmessungen und molekular-biologische Untersuchungen zu kombinieren, um einerseits den Stickstoff-Stoffwechsel und Isotopeneffekte in Anammox Misch- und Reinkulturen besser zu verstehen und Mechanismen der anammox-assoziierten N2O-Produktion aufzuklären. Andererseits sollen diese Methoden, in Kombination mit Modellierungen, verfahrenstechnisch genutzt werden, um optimale Bedingungen für eine effiziente und stabile Stickstoffelimination zu finden. Die gewonnen Erkenntnisse werden nicht nur von grosser Wichtigkeit für die Optimierung des PN/A Verfahrens bei der Abwasserbehandlung sein, sondern auch zu einem besseren Verständnis der Regulationsmechanismen der mikrobiellen Stickstoffelimination durch Anammox in natürlichen Ökosystemen beitragen. Ausserdem sollen im Rahmen des ISOMOL Projekts die Nutzbarkeit von Isotopenmessungen für die Identifizierung und Quantifizierung von Stickstoffumsatzreaktionen im allgemeinen verbessert werden.