MBBR-Technologie: Prinzipien, Vorteile und Schadstoffentfernung erklärt MBBR-Prinzipien

Der Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) vereint die Stärken herkömmlicher Wirbelschicht- und biologischer Kontaktoxidationstechniken und etabliert sich als hochwirksames Abfallbehandlungssystem.Wasseraufbereitung Lösung. Der Prozess nutzt Belüftung und Wasserfluss im Reaktor, um die Bewegung der Träger aufrechtzuerhalten. Dadurch bilden sich sowohl suspendierter Belebtschlamm als auch an den Trägern haftende Biofilme. Durch die Nutzung des gesamten Reaktorraums maximiert der MBBR die Vorteile sowohl der anhaftenden als auch der suspendierten Biomasse und erzielt so komplementäre Effizienzen.
Im Gegensatz zu statischen Füllstoffen MBBR-Medien bewegt sich dynamisch im Abwasser und ermöglicht so eine häufige und anhaltende Interaktion mit Schadstoffen, was ihm den Namen „beweglicher Biofilm“ eingebracht hat. Durch die Zugabe speziell entwickelter Trägerstoffe mit einer Dichte nahe der von Wasser (0,96–0,98 kg/l) fördert der Prozess das Biomassewachstum und die mikrobielle Vielfalt. Die Trägerstoffe fördern eine mehrphasige Umgebung aus Gas, Flüssigkeit und Feststoffen, sodass anaerobe Bakterien im Inneren wachsen können, während Aerobier die äußeren Schichten besiedeln. Diese Trägerstoffe fungieren als Mikroreaktoren und ermöglichen die gleichzeitige Nitrifikation und Denitrifikation für eine effizientere Schadstoffentfernung.
Vorteile der gleichzeitigen Nitrifikation und Denitrifikation
1. Stickstoffreduktion
MBBR wandelt Ammoniumstickstoff (NH₃-N) effektiv in Stickstoffgas (N₂) um, wodurch der Stickstoffgehalt erheblich reduziert und das Risiko einer Eutrophierung des Wassers gemindert wird.
2. Umweltstabilität
Dieser Prozess ermöglicht die Stickstoffbehandlung unter verschiedenen Bedingungen, beispielsweise in aeroben und anoxischen Phasen, und verbessert so die Systemflexibilität und Betriebsstabilität.
3. Energieeffizienz
Im Vergleich zu chemischen Methoden erreichen biologische Prozesse im MBBR eine Stickstoffentfernung mit minimalem Energieverbrauch und Chemikalieneinsatz und unterstützen so die Ziele einer nachhaltigen Entwicklung.
Um eine gleichzeitige Nitrifikation und Denitrifikation zu erreichen, ist eine sorgfältige Kontrolle der aeroben und anoxischen Bedingungen erforderlich, um eine wirksame Schadstoffbehandlung und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Belastungsniveaus sicherzustellen.
Auf welche Schadstoffe zielt MBBR ab?
1.Organische Materie
MBBR entfernt gelöste organische Schadstoffe wie BSB und CSB mit einer Effizienz von über 90 % und ist daher ideal für kommunales, industrielles und landwirtschaftliches Abwasser.
2. Ammoniakstickstoff
Durch biologische Nitrifikation wird Ammoniak in Nitrat umgewandelt, wodurch Ammoniakstickstoff-Entfernungsraten von über 90 % erreicht werden.
3. Gesamtstickstoff (TN)
Durch kombinierte Nitrifikation und Denitrifikation werden organischer Stickstoff und Ammoniakstickstoff in Stickstoffgas umgewandelt, wodurch der TN-Gehalt um 50–80 % gesenkt wird. In optimierten Systemen sind sogar noch höhere Raten möglich.
4. Gesamtphosphor (TP)
Obwohl es sich bei MBBR in erster Linie um einen Prozess zur Stickstoffentfernung handelt, kann es durch optimierte Betriebsabläufe auch Phosphor eliminieren und so TP-Reduktionen zwischen 50 % und 90 % erreichen.
5. Schwebstoffe (SS)
Durch die Bildung von Biofilmen und das Einfangen von Partikeln erreicht MBBR SS-Entfernungsraten von 50 % bis 90 %.
6. Krankheitserreger
Das Biofilmsystem im MBBR adsorbiert und baut einige Krankheitserreger ab und verbessert so die allgemeine Wasserqualität.
Funktionsweise des MBBR-Systems

Unter aeroben Bedingungen erzeugt die Belüftung Luftblasen, die die Träger und das Wasser bewegen. Die Blasen werden fragmentiert, was den Sauerstofftransport und die Interaktion mit Schadstoffen verbessert. In anaeroben Umgebungen sorgt ein Tauchmischer für die vollständige Fluidisierung der Träger und fördert so einen effizienten Biofilm- und Schadstoffkontakt.
Ein Schlüsselfaktor für die Effizienz von MBBRs ist die Fluidisierung des Mediums. Eine ausreichende Belüftung gewährleistet eine gleichmäßige Medienbewegung, ermöglicht den Schadstoffaustausch und erhält die Biofilmstabilität. Das spezifische Gewicht der Träger variiert mit dem Biofilmwachstum und ermöglicht so Selbstreinigungszyklen durch abwechselnd aerobe und nicht-aerobe Zonen. Edelstahlsiebe verhindern die Migration von Trägern in nachgelagerte Prozesse und gewährleisten so die Systemzuverlässigkeit.