Ziel des Forschungsvorhabens war die Untersuchung unterschiedlicher Flotationsverfahren zur Anreicherung anaerober Biomasse bei der anaeroben Klaerschlammstabilisierung. Die Fragestellung resultierte aus einem vorangegangenen Forschungsprojekt, bei dem festgestellt wurde, dass die spezifische Biomassekonzentration im Nacheindicker mit der Hoehe der Probenahmestellen zunimmt. Waehrend dieses Forschungsvorhabens wurde daher untersucht, inwieweit diese Beobachtung das Resultat von natuerlichen Flotationsvorgaengen (die aufgrund der Nachgasung in Nacheindickern auftreten) ist bzw. durch eine gezielte Flotation erreicht bzw. verstaerkt werden kann. Die Aufgabenstellung bestand einerseits aus der Konstruktion eines tauglichen Nachweisverfahren zur Bestimmung der aktiven, anaeroben Biomasse, zum anderen aus labor- und halbtechnischen Untersuchungen der Flotierbarkeit von aktiver, anaerober Biomasse mit Hilfe unterschiedlicher Flotationsverfahren.
Ziel des Gesamtprojekts ist die Erhoehung der Umsatzrate in Bioreaktoren durch Konzentrierung und Fraktionierung der Biomasse im Ablauf mittels Hydrozyklonen und Rueckfuehrung der Fraktionen mit besonders hoher Aktivitaet. Hydrozyklone sind vorteilhaft wegen ihres einfachen Aufbaus, ihres geringen Platzbedarfs und ihrer geringen Kosten; aufwendige und begrenzt wirksame Biomasseabscheider koennen entlastet werden oder ganz entfallen. Untersuchungen mit einem Hydrozyklon an einem Pilotreaktor und an einem grosstechnischen Reaktor zeigten, dass die Biomasse konzentriert werden kann und dass Fraktionen unterschiedlicher spezifischer Aktivitaet erzeugt werden koennen. Die Biomasse-Fraktionen wurden hinsichtlich Enzymaktivitaeten, Lipidfettsaeuremuster, Gehalt an methanogenen Bakterien und an anderen verschiedenen physiologischen Mikroorganismen-Gruppen untersucht. Die Mikroorganismen-Agglomerate wurden mikroskopisch (Lichtm., Epifluoreszenzm., Sekundaer- und Transmissionselektronenm.) hinsichtlich Partikelgroesse, Form und Struktur untersucht. Nach der Hydrozyklonpassage sind die Agglomerate aus realativ kompakten Mikrokolonien mit geordnetem Aufbau zusammengesetzt, die durch Exopolysaccharide und ein Netzwerk meist fadenfoermiger Bakterien untereinander verbunden sind. Groessere Agglomerate waren zwar zerteilt, aber die syntrophen Mikroorganismengruppen waren nicht getrennt worden. In weiteren Untersuchungen werden zweistufige Hydrozyklonanlagen eingesetzt.