Klärschlamm- & Bioabfallbehandlung: Prozesse & Technologien

Klärschlammbehandlung: Chemische Prozesse

Typen von Klärschlamm

Primärer, sekundärer und gemischter Schlamm.

Weitere Schlammtypen

Fette und Öle, Schlamm aus Separator-Flotation und Fällung in Tropfkörpern.

Ziele der Schlammbehandlung

Verringerung des Wassergehalts und Entfernung organischer Substanzen aus der festen Phase zur einfacheren Entsorgung aus der Kläranlage.

Eingesetzte Behandlungsverfahren

• Eindickung: Schwerkraft, Flotation.
• Stabilisierung: Biologisch, Chemisch.
• Entwässerung: Zentrifugation, Filtration.

Ziele der Eindickung

Reduzierung der Wassermenge für die nachfolgenden Behandlungen.

Ziele der Stabilisierung

Beseitigung der biologisch abbaubaren organischen Materie im Schlamm, um weitere Zersetzung am endgültigen Bestimmungsort zu verhindern.

Ziele der Entwässerung

Erzeugung eines ausreichend trockenen Schlamms in fester Phase, der per LKW aus der Kläranlage abtransportiert werden kann.

Chemische Prozesse: Koagulation & Flockung

Koagulation ist die Reaktion, die durch den Zusatz von Produkten zur Destabilisierung von Kolloiden durch Neutralisierung der elektrischen Ladungen führt.

Neutralisation von Abwässern

Abwässer müssen in ihrer Zusammensetzung mit Säuren oder Laugen neutralisiert oder auf ihren pH-Wert eingestellt werden, bevor eine biologische Behandlung erfolgt.

Fällungsprozesse

Das Löslichkeitsprodukt des gebildeten Salzes muss so niedrig wie möglich sein, um geringe Kosten zu verursachen und leicht auf dem Markt erhältlich zu sein.

Redox-Reaktionen

(Keine weitere Beschreibung im Originaltext vorhanden.)

Bioabfallbehandlungen: Anaerobe Prozesse

Anwendungen

Abwasser mit hohen BSB-Lasten.

Begründung & Auswirkungen

Dies bedeutet einen sehr hohen Energieverbrauch, hohe Betriebskosten und Auswirkungen auf die Installation.

Ziele der Anaeroben Vergärung

Entsorgung biologisch abbaubarer organischer Stoffe und Energiegewinnung (z.B. durch Erhitzen).

Phasen der Anaeroben Vergärung

• Hydrolyse: Aufspaltung organischer Verbindungen.
• Acidogenese (Festphase): Organische Verbindungen werden in CO2 umgewandelt.
• Acetogenese: Essigsäureproduktion.
• Methanogenese: Methanproduktion aus Essigsäure.

Faktoren & Fermentertypen

Faktoren, die anaerobe Verfahren beeinflussen:

• Temperatur
• Lastzeit
• Hydraulische Verweilzeit (HRT)
• VSS-Generation (Volatile Suspended Solids)
• Gas-pH
• Inhibitoren
• Anwesenheit von toxischen Verbindungen

Arten von Fermentern:

• Pfropfenstromfermenter: Ihr großer Vorteil ist ihre Einfachheit und Funktionalität, auch wenn sie geringe Erträge liefern. Sie werden oft zur Behandlung von Tierabfällen genutzt.
• Gemischte Fermenter: Sie sind am einfachsten bei großen Volumina zu verwenden.
• Anaerobe Kontaktfermenter / Schlammbettfermenter.
• Anaerobe Filter oder Festbettfermenter: Die Zellretentionszeit ist höher als die hydraulische Verweilzeit.
• Erweiterte oder Wirbelschichtfermenter.

Allgemeine Designregeln & Verwendete Geräte:

• Geräte in anaeroben Prozessen verwendet: Rührwerke und mechanische Bewegung, Freilauf, Abgasrückführung, Wasser.
• Energetische Verwertung von Gasen.
• Allgemeine Designregeln.