Methan in der Grundwasseraufbereitung: Charakterisierung von methanotrophen bakteriellen Populationen in Trinkwasseraufbereitungsanlagen mit molekularbiologischen Methoden

 

Finanzierung:DVGW
Laufzeit:01.04.2014 - 30.09.2018

Projektleitung / Projektbearbeitung:

Dr. Bernd Bendinger / Julia Schmitt, M. Sc.

Problemstellung:

Obwohl Methan ein weit verbreiteter Inhaltsstoff in reduzierten Grundwässern ist, wird es nicht routinemäßig bei der Trinkwasseraufbereitung aus Grundwasserressourcen berücksichtigt. Nach der Belüftung des Rohwassers kann Methan den Aufbereitungsprozess negativ beeinflussen, da es das Wachstum von Methan oxidierenden Bakterien (MOB) fördert. Insbesondere in Schnellsandfiltern (SSF) können Biomasse und Stoffwechselaktivität von MOB diverse Probleme wie eine unvollständige Mangan- und Ammoniumentfernung, Biofilmbildung sowie hygienische und filterhydraulische Probleme verursachen. Da von der Methankonzentration im Rohwasser nicht auf die MOB-Biomasse im Filtermaterial geschlossen werden kann, ist die Charakterisierung von MOB unerlässlich, um sie als (Mit-)Ursache für Methan bedingte Aufbereitungsprobleme zu identifizieren.

 

Vorgehensweise:Im Rahmen des Projekts wird ein Multiparameter-Ansatz zur Charakterisierung von MOB in Filtermaterialproben aus Methan belasteten Wasseraufbereitungsanlagen angewandt. Dieser verbindet die relative und absolute Quantifizierung von MOB mittels Fluoreszenz in-situ Hybridisierung und quantitativer PCR. Ergänzt werden die quantitativen Analysen durch die Bestimmung des Methanoxidationspotentials im Rahmen von Aktivitätsmessungen sowie der Ermittlung der MOB-Diversität mittels 16S rRNA Amplikon-Sequenzierung. Die kombinierte Anwendung der Analysetechniken ermöglicht die Untersuchung des Effekts unterschiedlicher Einflussgrößen wie Rohwasserqualität und Betriebsbedingungen auf die Quantität, Diversität und Aktivität von MOB in SFF und stellt die Grundlage zur Bewertung der Relevanz von MOB im Hinblick auf beobachtete Aufbereitungsprobleme dar.