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Einsatz eines Schlauches mit geeigneter Oberflächenbeschichtung zur Anhaftung von Bakterienfilm und gleichzeitige Oberflächenvergrößerung des Bakterienfilmes durch Einsatz eines Wellschlauches und damit wesentliche Vergrößerung des Filmes und damit der effektiven für die Bearbeitung zur Verfügung stehenden Oberfläche, welche mit der Bakterienmenge korreliert: Die Beschichtung erfolgt durch ein mechanisch-chemisches Verfahren: Zuerst wird der gesamte Wellschlauch (Material PVC mit PVC-Spirale) mittels Sandstrahlen innen und außen aufgeraut. Hierbei darf kein Materialabtrag erfolgen, sondern nur ein Aufrauen der Oberfläche. Deshalb werden zerkleinerte Nussschalen als Strahlmittel eingesetzt. Als Korngrößen kommen alle Varianten kleiner 500 Mikrometer zum Einsatz. Der Wellschlauch wird damit innen durchblasen und außen bestrahlt, bis eine samtartige Oberflächenstruktur erhalten ist. Das ist bereits nach wenigen Sekunden Bearbeitung der Fall. Danach werden in den gesamten Schlauch, der im Reaktor je Teilstück bis zu 10 m lang ist, radial kleine Löcher für den Wasserdurchtritt perforiert (3). Dazu wird ein Stanzwerkzeug mit 0,5 mm Durchmesser genutzt. Auf dem gesamten Umfang werden alle 1 cm und auf der gesamten Länge alle 1 cm ein Loch gestanzt, welches 0,5 mm Durchmesser aufweist. Bei einem Schlauchdurchmesser von 40 mm ergeben sich damit je 12 Löcher im Umfang, sowie je 1 Meter Schlauchlänge 100 Reihen mit insgesamt 1.200 Löchern pro Meter. Bei 10 m eingesetztem Schlauch im Tank ergeben sich somit 12.000 Perforierungen mit jeweils 0,5 mm Durchmesser. Die Querschnittsfläche pro Perforation beträgt nach der Formelca. 0,1963 mm2 und wird im Weiteren mit 0,2 mm2 angenommen; die 12.000 Bohrungen erzeugen also eine Gesamtdurchtrittsfläche von ca. 2.400 mm2, was einer Durchtrittsfläche von 24 cm2. Diese Gesamtfläche entspricht einem Lochdurchmesser von ca. 5,5 cm bzw. 2,2 Zoll. Pro Stunde können so ca. 18 I Flüssigkeit durchtreten, wenn die angenommene Fließgeschwindigkeit 0,2 cm/sek beträgt. Das abschließende Erzeugen des Biofilmes erfolgt durch Einlegen des gesamten Schlauchs in einen Tank (1), in dem sich Zuckerrohrmelasse und ein Konzentrat der später verwendeten aktivierten Mikroorganismen befinden. Durch Erhöhung der Temperatur im Tank wird ein Fermentierungsprozess gestartet, der zur Ausbildung eines Films auf der Schlauchoberfläche führt. Als Rohstoffe kommen Zuckerrohrmelasse oder Reissirup sowie ein Bakterienkonzentrat zum Einsatz, das ganze wird im Verhältnis 1 l Melasse oder Reissirup + 1 Liter Bakterien-Urlösung + 33 Liter Wasser gemischt, mit einer Heizung auf 34 Grad Celsius gehalten und über 7 Tage unter Luftabschluss (Gäraufsatz zum Luftentweichen erforderlich) fermentiert (2). Der Prozess ist abgeschlossen, wenn in der Flüssigkeit ein pH-Wert zwischen 3,2 und 3,6 erreicht wird. Das genaue Mischungsverhältnis der Tankflüssigkeit ist 3% Melasse oder Reissirup, 3% Urlösung und 94% warmes Wasser. Zum Auflösen der Melasse darf das Wasser bis 60 Grad Celsius warm sein, bis zum Zugeben der Urlösung muss es auf 36 Grad Celsius abgekühlt sein. Der beschichtete Schlauch muss unmittelbar nach Herstellung feucht in die Anlage eingebaut werden und ist danach innerhalb von 2 Wochen in Betrieb zu nehmen. |
