(openPR) Optimierung von Leistung und Fahrweise beim Belebtschlammverfahren
Das Belebtschlammverfahren in Kläranlagen imitiert den natürlichen Reinigungsprozess in Gewässern durch Mikroorganismen, allerdings in konzentrierterer Form hinsichtlich Platzbedarf und Dauer. Air Liquide hat mit ASPAL eine Verfahrensreihe zur Optimierung der Kläranlagenleistung und Betriebsweise von Belebtschlammanlagen entwickelt. Neben der Sicherung einer ausreichenden Sauerstoffversorgung der biologischen Reinigungsstufe ist ein niedriger Schlammvolumenindex (SVI) sowie eine möglichst geringe Anzahl filamenter Mikroorganismen (Fadenbakterien) von ausschlaggebender Bedeutung für die Reinigungsleistung der Abwasserbehandlung.
Air Liquide bietet mit ASPAL Sludge eine Applikation in zwei Varianten an: Die erste sorgt für eine Klärschlamm-Desintegration durch Ozon, die zweite nutzt die Nebeneffekte dieses Verfahrens, bei dem die Fadenbakterien reduziert und ein deutlich besseres Absetzverhalten sowie ein höherer Entwässerungsgrad erreicht werden. Das Ozon wird jeweils vor Ort mit hohem Wirkungsgrad aus reinem Sauerstoff erzeugt. Ozon ist ein effektives und umweltfreundliches Oxidationsmittel, das nur zum Oxidationsprodukt und Sauerstoff reagiert. Daher bieten beide Varianten auch eine Doppelnutzung des Sauerstoffs: Das anfallende sauerstoffhaltige Offgas wird über speziell entwickelte Systeme in die biologische Reinigungsstufe eingetragen und verbessert dort die Reinigungsleistung.
Beim ASPAL Sludge-Verfahren wird aus der biologischen Klärstufe eine geringe Menge Belebtschlamm entnommen und in einem Reaktor unter definierten Bedingungen mit Ozon behandelt. Die Ozonisierung bewirkt eine Stressbelastung sowie einen Teilaufschluss der darin enthaltenen Mikroorganismen: Ozon perforiert die Zellmembran und dringt in die Zelle ein, so dass sie sich auflöst und im Belebungsbecken verstoffwechselt wird. Dadurch verbessert sich u. a. die Flockenstruktur, die Flocke wird runder und kompakter, was die Absetz- und Entwässerungseigenschaften ebenfalls verbessert. Der Schlammindex sinkt deutlich.
Die beiden Verfahrensvarianten mit den Schwerpunkten „Schlammreduktion“ und „Schlammindexverbesserung“ unterscheiden sich lediglich durch die Anlagenauslegung. Reaktorvolumina, Verweilzeiten, Ozondosen sowie Konzentrationsgradienten und Loopzeiten (= Rezirkulationszeiten) werden jeweils individuell für die anstehende Aufgabe ausgelegt. Der hohe Wirkungsgrad des Verfahrens beruht darauf, dass ein definierter Reaktionsraum für die Ozonbehandlung geschaffen wurde und die „Ozondosis“ minimiert werden konnte. Dies ermöglicht eine direkte Einflussnahme auf Prozessparameter wie Temperatur, Druck, Verweilzeit, Konzentrationsgradienten von Ozon und Sauerstoff und damit auf die Reaktionskinetik. Dadurch lässt sich der Prozess ganz nach Bedarf steuern.
Das richtige Verfahren für die jeweilige Abwasseranlage zu finden, wird für den Betreiber durch den Rat kompetenter Fachleute erheblich vereinfacht. Neben der Auswahl der optimalen Variante und der Eintragssysteme für Sauerstoff ist auch deren Integration in den bestehenden Prozess von großer Bedeutung. Die Spezialisten von Air Liquide können hierbei auf Erfahrungen aus einer Vielzahl installierter Systeme in Europa zurückgreifen.
