S::Select® - das optimierte Belebtschlamm-verfahren

Problem Blähschlamm

Das Belebtschlammverfahren wird in der grossen Mehrzahl der biologischen Kläranlagen eingesetzt (>= 90%). Die Absetzeigenschaften des Belebtschlammes sind dabei entscheidend für die Bemessung und die Funktion der Belebungsanlagen.

Seit der Forderung nach biologischer Stickstoffelimination aus den 80er Jahren und dem entsprechend hohen Schlammalter sowie der damit einhergehenden massiven Vergrösserung der Anlagen ist das Problem des Blähschlamms aufgetaucht. Ca. 65% aller biologischen Kläranlagen leiden heutzutage zumindest einige Monate im Jahr unter stark verschlechterten Schlammabsetzeigenschaften.

Blähschlamm ist die übermäßige Entwicklung von Fadenorganismen. Die Fadenorganismen verursachen einen sehr voluminösen Schlamm, der sich entsprechend schlecht absetzt. Die Belebungsanlagen müssen als Konsequenz wiederum grösser bemessen werden und die betrieblichen Probleme sind enorm.

Die Ursache für das Wachstum der fädigen Organismen liegt primär in dem deutlich niedrigeren Nährstoffangebot als Folge der wesentlich größeren Beckenvolumina. Die Fadenorganismen haben mit ihrer spezifisch großen Oberfläche einen besseren Zugang zum verbleibenden Substrat und können sich entsprechend stark im Vergleich zu den „normalen“ Organismen etablieren. Das Ergebnis ist Blähschlamm.
 
 
Die Forderung nach Stickstoffelimination ist unverzichtbar. Gleichzeitig besteht aber der dringende Wunsch nach gut absetzbarem Schlamm. Es gibt somit ein auf den ersten Blick unlösbares Problem.
 
 

Die ideale Biologie

Der Zielkonflikt wird gelöst, indem die Schlammstruktur vom normalen suspendierten Flockenschlamm in einen Granulen-Schlamm verändert wird.  Die langsamwüchsigen Bakterien, also insbesondere die Nitrifikanten siedeln sich in den Granulen an. Allerdings werden sie bald von den schnellwüchsigen heterotrophen Bakterien überwuchert. Damit die Nitrifikanten dauerhaft einen guten Zugang zum Substrat (NH4) und zum Sauerstoff erhalten, werden die Granulen regelmässig abrasiert. Dies geschieht bei der Passage durch den spezifisch gestalteten Hydrozyklon.
 
Der leichte Schlamm wird über den Oberlauf als Überschussschlamm verworfen. Mit dem Betrieb des Selectors, in dem eine Reihe von Zyklonen kombiniert sind, werden sowohl die Granulen gewaschen als auch der suspendierte Schlamm abgezogen.
 
Somit können innerhalb eines biologischen Systems 2 völlig unterschiedliche Schlammalter eingestellt werden:
  • ein kurzes Flockenschlammalter, dass eine sehr hohe biologische Aktivität aufweist (C-Abbau, Denitrifikation) und gleichzeitig keinerlei Trend zur Bildung von Blähschlamm aufweist (z.B. 3 Tage)
  • ein hohes Schlammalter, dass sich auf den Granulen einstellt und woraus eine hohe Nitrifikationskapazität resultiert (z.B. 10 Tage).

Die ideale Biologie durch Kombination zweier Schlammalter ist damit geschaffen.


 
Die Vorteile sind:
  • hohe spezifische biologische Aktivität hinsichtlich Nitrifikation und C-Abbau
  • sichere Nitrifikation auch bei niedrigen Temperaturen
  • hohes Denitrifikationspotential, grosser Rückgewinn an Alkalinität und Energie
  • geringes Maß an Stabilisierung und damit hohe Gasausbeute
  • kompakte Bauweise
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