Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einfacher Verfahren für die biologische Stickstoffelimination aus Deponiesickerwasser mittels Nitrifikation und Denitrifikation mit festen Kohlenstoffquellen. Die Verfahren sollen mit minimalem technischem Aufwand in Betrieb und Wartung die auftretenden Belastungen von Sickerwässern soweit minimieren, dass eine Emission in einen Vorfluter zugelassen werden kann.
Für die Nitrifikation wurden zwei vertikal durchflossene Festbettsysteme mit verschiedenen Substraten untersucht, während für die Denitrifikation horizontal durchflossene Festbetten eingesetzt wurden. In diesen wurden verschiedene natürliche Materialien und biologisch abbaubare Werkstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als feste Kohlenstoffquelle untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass für eine vollständige Nitrifikation eine maximale Belastung von 0,25 kg NH4-N/(m³*d) eingehalten werden muss. Neben dem Einfluss der aufgebrachten Belastung wurden die Auswirkungen von Veränderungen des pH-Werts und niedriger Temperaturen auf den Nitrifikationsprozess untersucht.
Für den Einsatz als dauerhaft nutzbare Kohlenstoffquelle in der Denitrifikation ist vorbehandeltes Stroh gut geeignet. Bei Belastungen zwischen 0,8 - 1,6 l/(kgFB*d) werden langfristig mittlere Umsatzraten von ca. 30 g NO3-N/(m³*d) erreicht. Unter diesen Randbedingungen kann das vorbehandelte Stroh 5 – 6 Monate als Kohlenstoffquelle genutzt werden. Ein Austausch wird somit ca. 2 - 3 mal jährlich notwendig.
Die erreichten Umsatzraten beider Behandlungsstufen zeigen, dass eine effiziente biologische Stickstoffelimination von Deponiesickerwasser mit Hilfe der in der Arbeit untersuchten Reinigungssysteme möglich ist. Die anhand der Resultate vorgenommene Abschätzung der Anlagendimension ergibt für eine 30 ha große Deponie im ungünstigsten Fall eine erforderliche Gesamtfläche von ca. 0,6 ha. Neben dem geringen technischen Betriebs- und Wartungsaufwand ist dies eine gute Voraussetzung für die Umsetzung in die Praxis.