BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung
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BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung

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06.12.2012 Aufrufe

Kapitel 3 Beim anaeroben Kontaktverfahren (ACP) wird das Abwasser mit dem zurückgeführten Schlamm gemischt und in einem geschlossenen Reaktor vergärt. Das Abwasser-/Schlamm-Gemisch wird außerhalb des Reaktors getrennt (Sedimentation, Abschnitt 3.3.4.1.2, oder Vakuumflotation Abschnitt 3.3.4.1.3) und der Überstand einer weiteren nachgeschalteten Behandlung zugeleitet. Der anaerobe Schlamm wird in den Reaktor zurückgeführt [cww/tm/4]. Abbildung 3.28 gibt einen schematischen Überblick. Zulauf Abbildung 3.28: Anaerobes Kontaktverfahren 132 Abwasser- und Abgasbehandlung Gas Absetzen des Schlamms Beim UASB-Verfahren wird das Abwasser am Boden des Reaktors zugeführt, von wo aus es aufwärts durch ein Schlammbett strömt, das aus biologisch gebildeten Körnern oder Partikeln besteht. Die entstehenden Gase sorgen für eine Vermischung des Abwassers. Die Abwasserphase fließt in eine Absetzkammer, wo die festen Inhaltsstoffe abgetrennt werden. Die Gase werden am oberen Ende des Reaktors in Domen gesammelt [cww/tm/4]. Das Prinzip ist in Abbildung 3.29 dargestellt [cww/tm/132]. Abbildung 3.29: Schematische Darstellung des UASB-Verfahrens a) Schlamm/Flüssigkeit-Zulauf b) Gassiebe c) Wiedereintritt des abgesetzten Schlammes Effluent = Ablauf; Gas = Gas; Influent = Zulauf; Settler = Absetzbecken; Sludge bed = Schlammbett; Sludge blanket = Schlammdecke Beim Festbett- oder Anaerobfilter-Verfahren fließt das Abwasser (abhängig vom Feststoffgehalt des Zulaufs) aufwärts oder abwärts durch eine mit verschiedenen Arten fester Materialien gefüllte Säule, auf denen die anaeroben Mikroorganismen wachsen und zurückgehalten werden. [cww/tm/4].

Kapitel 3 Beim Wirbelbett-Verfahren wird das Abwasser aufwärts durch ein Bett aus einem geeigneten Medium (Sand, Kohle, Polyethylen, etc.) gepumpt, auf dem sich in einem Biofilm ein biologischer Aufwuchs gebildet hat. Der Ablauf wird, zur Verdünnung des zulaufenden Abwassers und zur Aufrechterhaltung des Wirbelbett-Zustands und um einen ausreichenden Fluss aufrecht zu erhalten, zurückgeführt [cww/tm/4]. Überschüssige Biomasse wird von der Oberfläche abgetragen und nach dem Bioreaktor behandelt. Da die Träger des Biofilms für eine hohe Biomassekonzentration innerhalb des Reaktors sorgen, ist eine Schlammrückführung nicht erforderlich. Der Vorteil dieser Art der anaeroben Behandlungsverfahren besteht im bei gleicher Leistung verringerten Raumbedarf. Das System ist unempfindlicher gegenüber vorübergehenden Belastungsspitzen, die ansonsten toxische Einleitungen verursachen könnten. Um den Wirkungsgrad der anaeroben Behandlung zu steigern, wird ein zweistufiges Verfahren vorgestellt. Dies ist in Abbildung 3.30 dargestellt. Fettsäuren Zucker Aminosäuren pH 4 - 7 pH 6.5 - 7 Acidogene Bakterien CH 4 , CO 2 Alkohole Milchsäure kurzkettige Fettsäuren Ablauf Acetogene, methanogene Bakterien Abbildung 3.30: Schematische Darstellung eines zweistufigen anaeroben Behandlungsverfahrens Anwendung Anaerobe Abwasserbehandlung wird im Wesentlichen nur zur Vorbehandlung von Abwasser mit hoher organischer Belastung (>2 g/l) und mehr oder weniger konstanter Zusammensetzung eingesetzt [cww/tm/132]. Sie ist hauptsächlich in Bereichen mit gleichmäßig anfallenden Abwasserströmen mit hohen BSB-Belastungen anwendbar. Die anaerobe Behandlung von Industrieabwasser hat in den zurückliegenden Jahren aufgrund steigender Energiekosten und Problemen mit der Entsorgung des bei aeroben Behandlungsverfahren gebildeten Überschussschlamms zunehmend an Bedeutung gewonnen. Man bemüht sich nun, unter Nutzung des Vorteils der Bildung von Biogas, die organischen Verunreinigungen so weit möglich ohne externe Energiequellen zu eliminieren. Der gewünschte Reinheitsgrad wird dabei schließlich mit Hilfe nachfolgender aerober biologischer Klärstufen erreicht [cww/tm/132]. Anwendungsgrenzen und Beschränkungen sind: Grenzen / Beschränkungen Temperatur 20–40 °C pH 6,5–7,5, pH > 8 stoppt Methan bildende Prozesse Toxische Stoffe Vermeidung toxischer Stoffe, da Prozess empfindlich ist Abwasser- und Abgasbehandlung 133

Kapitel 3<br />

Beim Wirbelbett-Verfahren wird das <strong>Abwasser</strong> aufwärts durch ein Bett aus einem geeigneten Medium (Sand,<br />

Kohle, Polyethylen, etc.) gepumpt, auf dem sich in einem Biofilm ein biologischer Aufwuchs gebildet hat. Der<br />

Ablauf wird, <strong>zu</strong>r Verdünnung des <strong>zu</strong>laufenden <strong>Abwasser</strong>s <strong>und</strong> <strong>zu</strong>r Aufrechterhaltung des Wirbelbett-Zustands<br />

<strong>und</strong> um einen ausreichenden Fluss aufrecht <strong>zu</strong> erhalten, <strong>zu</strong>rückgeführt [cww/tm/4].<br />

Überschüssige Biomasse wird von der Oberfläche abgetragen <strong>und</strong> nach dem Bioreaktor behandelt. Da die Träger<br />

des Biofilms für eine hohe Biomassekonzentration innerhalb des Reaktors sorgen, ist eine Schlammrückführung<br />

nicht erforderlich. Der Vorteil dieser Art der anaeroben Behandlungsverfahren besteht im bei gleicher<br />

Leistung verringerten Raumbedarf. Das System ist unempfindlicher gegenüber vorübergehenden Belastungsspitzen,<br />

die ansonsten toxische Einleitungen verursachen könnten.<br />

Um den Wirkungsgrad der anaeroben Behandlung <strong>zu</strong> steigern, wird ein zweistufiges Verfahren vorgestellt. Dies<br />

ist in Abbildung 3.30 dargestellt.<br />

Fettsäuren<br />

Zucker<br />

Aminosäuren<br />

pH 4 - 7 pH 6.5 - 7<br />

Acidogene<br />

Bakterien<br />

CH 4 , CO 2<br />

Alkohole<br />

Milchsäure<br />

kurzkettige Fettsäuren Ablauf<br />

Acetogene, methanogene<br />

Bakterien<br />

Abbildung 3.30: Schematische Darstellung eines zweistufigen anaeroben Behandlungsverfahrens<br />

Anwendung<br />

Anaerobe <strong>Abwasser</strong>behandlung wird im Wesentlichen nur <strong>zu</strong>r Vorbehandlung von <strong>Abwasser</strong> mit hoher organischer<br />

Belastung (>2 g/l) <strong>und</strong> mehr oder weniger konstanter Zusammenset<strong>zu</strong>ng eingesetzt [cww/tm/132]. Sie ist<br />

hauptsächlich in Bereichen mit gleichmäßig anfallenden <strong>Abwasser</strong>strömen mit hohen BSB-Belastungen anwendbar.<br />

Die anaerobe Behandlung von Industrieabwasser hat in den <strong>zu</strong>rückliegenden Jahren aufgr<strong>und</strong> steigender Energiekosten<br />

<strong>und</strong> Problemen mit der Entsorgung des bei aeroben Behandlungsverfahren gebildeten Überschussschlamms<br />

<strong>zu</strong>nehmend an Bedeutung gewonnen. Man bemüht sich nun, unter Nut<strong>zu</strong>ng des Vorteils der Bildung<br />

von Biogas, die organischen Verunreinigungen so weit möglich ohne externe Energiequellen <strong>zu</strong> eliminieren.<br />

Der gewünschte Reinheitsgrad wird dabei schließlich mit Hilfe nachfolgender aerober biologischer Klärstufen<br />

erreicht [cww/tm/132].<br />

Anwendungsgrenzen <strong>und</strong> Beschränkungen sind:<br />

Grenzen / Beschränkungen<br />

Temperatur 20–40 °C<br />

pH 6,5–7,5, pH > 8 stoppt Methan bildende Prozesse<br />

Toxische Stoffe Vermeidung toxischer Stoffe, da Prozess empfindlich<br />

ist<br />

<strong>Abwasser</strong>- <strong>und</strong> <strong>Abgasbehandlung</strong> 133

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