Wasserlinsengewächse (Lemnaecea) gehören zu den schnellst wachsenden Pflanzen der Welt. Durch vegetative Vermehrung, können sie unter optimalen Kultivierungsbedingungen ihre Biomasse in teilweise weniger als 48 Stunden verdoppeln. Wird die produzierte Biomasse kontinuierlich geerntet, können hohe Mengen an Stickstoff und Phosphor, welche für das Wachstum notwendig sind, aus dem umgebenden wässrigen Medium entfernt werden. Die nährstoffreiche Biomasse kann nach entsprechender Aufbereitung als Nahrungsmittel oder vielseitiger Rohstoff verwendet werden. Diese Eigenschaften machen Wasserlinsengewächse für die biologische Behandlung von Abwässern lebensmittelverarbeitender Betriebe besonders attraktiv. In dieser Arbeit wurde das Abwasser, an ausgewählten Stellen der Kläranlage einer Molkerei, auf die Eignung als Kultivierungsmedium für die „Kleine Wasserlinse“ (Lemna minor) untersucht. Basierend auf Fachliteratur und der Auswertung von Wachstumsversuchen, konnte die Zusammensetzung eines „optimalen“ Nährmediums bestimmt werden. Die Analyse der Abwasserströme ergab, dass das Abwasser auf Grund der zu hohen Natrium- und teilweise zu hohen Chloridkonzentrationen an keiner der untersuchten Stellen ohne vorherige Aufbereitung für die Wasserlinsenkultivierung verwendbar ist. Die Aufbereitungsverfahren, Nanofiltration, Ionenaustauscher, Membran-Kapazitive-Deionisation, anaerob Membranbioreaktor sowie die Abwasserverdünnung in Kombination mit einer Vorwärtsosmose wurden konzeptionell auf ihre Eignung geprüft. Die Untersuchungen ergaben, dass für die selektive Entfernung von Natrium und Chlorid keines der untersuchten Verfahren geeignet war. Das einzige Konzept zur Aufbereitung des Molkereiabwassers als Nährmedium für die Kultivierung von Lemna minor besteht in der Mischung. Dafür wurden\ndie Anforderungen eines Mischmediums bestimmt.

Duckweeds (Lemnaceae) are among the fastest growing plants in the world. Through vegetative propagation, they can double their biomass in less than 48 hours under optimal cultivation conditions. If the produced biomass is harvested continuously, high amounts of nitrogen and phosphorus, which are necessary for growth, can be removed from the surrounding aqueous medium. After appropriate treatment, the nutrient-rich biomass can be used as food or as a versatile raw material. These properties make duckweed plants particularly attractive for the biological treatment of wastewater from food processing plants.
In this thesis, the wastewater at selected locations of a dairy's wastewater treatment plant was examined for its suitability as a cultivation medium for the "common duckweed" (Lemna minor). Based on technical literature and the evaluation of growth experiments the composition of an "optimal" culture medium could be determined. The analysis of the process waste water streams showed that the waste water cannot be used for the cultivation of duckweed without prior treatment at any of the investigated sites due to too high sodium and partly too high chloride concentrations. The treatment processes, nanofiltration, ion exchangers, membrane capacitive deionisation, anaerobic membran bio reactor as well as wastewater dilution in combination with forward osmosis were tested conceptually for their suitability. The investigations showed that none of the investigated processes was suitable for the selective removal of sodium and chloride. The only concept for the treatment of dairy waste water as a nutrient medium for the cultivation of Lemna minor is mixing. Therefore the
requirements of a mixing medium were determined.