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Integration von Aufwuchskörpern in Belebungsanlagen zur Verbesserung der Schlammindices und zur Erhöhung der Sedimentationsleistung im Nachklärbecken

Integration von Aufwuchskörpern in Belebungsanlagen zur Verbesserung der Schlammindices und zur Erhöhung der Sedimentationsleistung im Nachklärbecken
Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. J.T. Weber

Integration von Aufwuchskörpern in Belebungsanlagen zur Verbesserung der Schlammindices und zur Erhöhung der Sedimentationsleistung im Nachklärbecken

Kurzbeschreibung

 

Kurzfassung
Die Auftretenswahrscheinlichkeit von Schwimm- und Blähschlammphänomenen korreliert mit der Verfahrenstechnik der Anlage. Hierbei handelt es sich mehrheitlich um Schwachlastanlagen mit Bio- P Elimination und Denitrifikation. Da diese Verfahrenskombination die heute mehrheitlich realisierte Technologie darstellt, ist die Lösung dieses Problems eine der wenigen im Bereich der kommunalen Abwasserreinigung verbleibenden offenen Fragen.
Da die Ursachen trotz zahlreicher Bemühungen bislang im Detail unverstanden sind, werden heute vielfältige Maßnahmen zur Gegensteuerung diskutiert und erprobt. Diese Versuche zielen entweder auf die Verbesserung der Absetzbarkeit der Belebtschlämme  - durch korrigierende Maßnahmen wie etwa die Zugabe von flockenbeschwerenden Chemikalien/Materialien oder die Vorschaltung sogenannter Selektoren – und/oder auf die Verbesserung der Abscheideleistung der Nachklärbecken.

Bekanntermaßen bereitet die Abtrennung von Biomasse bei Festbettreaktoren -aufgrund der günstigeren, die Absetzbarkeit erleichternden Flockenstruktur/ Flockendichte- kaum Probleme. Ferner ist der spezifische Volumenbedarf der Nachklärung bei Festbettreaktoren deutlich geringer als bei Belebungsanlagen.

Darüber hinaus steigt die Bio-P-Elimination –unter sonst gleichen Bedingungen- mit dem TS-Gehalt an.

Vor diesem Hintergrund ist es nur naheliegend  eine Kombination beider Verfahrenstechniken (eine Symbiose aus sessiler, auf Bewuchskörpern fixierter Biomasse  und suspendiertem Belebtschlamm) in Betracht zu ziehen.

Im Rahmen des Vorhabens werden drei halbtechnische Anlagen (festsitzende, schwimmende Bewuchskörper und konventionelle Anlage als Referenz) betreut, deren Ergebnisse verglichen und mittels einer Simulation verifiziert.

Um die sessilen Mikroorganismen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Bio-P-Elimination beurteilen zu können, ist die Verfahrensführung derart ausgelegt, daß sie aeroben als auch anaeroben Millieubedingungen ausgesetzt werden.

Die Ergebnisse sollen folgende Arbeitshypothesen bestätigen:

Aufwuchskörper können auch in kontinuierlich durchflossen Belebungsanlagen mit Bio-P Elimination erfolgreich eingesetzt werden.
Der Schlammindex wird deutlich verringert und damit die Absetzbarkeit entsprechend verbessert.
Aufgrund der verringerten Rücklaufschlammförderung (entsprechend des Anteils der sessilen Biomasse) wird die Betriebsstabilität der Nachklärung nachhaltig verbessert.
Die Nachklärung wird in zweierlei Hinsicht entlastet: aufgrund der Verbesserung der Schlammindices als auch aufgrund der reduzierten Rücklaufschlammförderung.
Je nach hydraulischer und stofflicher Ausgangsbelastung wird Kapazität in unterschiedlichem Maße in der Nachklärung freigesetzt.
Diese kann in dreifacher Hinsicht genutzt werden: Bei reduzierter Feststoffbelastung der Nachklärung und ausreichender Qualität des Kläranlagenablaufs zur ausschließlichen Verbesserung des Abtrenngrades. Bei nahezu aus- oder teilweise überlasteten Anlagen zur Verbesserung der Reinigungsleistung durch Erhöhung der Biomassekonzentration im Belebungsbecken. Bei mehrstrassigen Anlagen im mittleren und höheren Anschlußgrößenbereich auch zur Volumenerweiterung der biologischen Stufe.