Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

Kapitel 4
4.5.3.3 Kombinierte aerobe und anaerobe Verfahren
4.5.3.3.1 Membranbioreaktoren (MBR) (T27)
Beschreibung
Ein MBR ist eine Variante mit herkömmlichem Belebtschlamm, bei der sich mehrere Membranmodule oder
Kartuschen innerhalb des Reaktorbeckens befinden. Nach der biologischen Behandlung wird die Schlamm-
Wassermischung unter statischem Druck in die Membraneinheit gepumpt, in der Feststoffe und Flüssigkeit
aufgetrennt werden. Das saubere Abwasser wird abgeleitet und der konzentrierte Schlamm in den Bioreaktor
zurückgeführt. Der Membranbioreaktor kann entweder unter aeroben oder anaeroben Bedingungen gefahren
werden und vergrößert dadurch die Anzahl geeigneter Chemikalien, die z. B. zur Reinigung der in der
biologischen Behandlungsstufe befindlichen Membranen genutzt werden.
Erreichbare Umweltvorteile
Geringere BSB-/CSB-Werte.
Medienübergreifende Auswirkungen
Höherer Energieverbrauch als bei konventionellen Belebtschlammverfahren. Außerdem wird durch
Ablagerungen auf den Membranen (Fouling) zusätzliches Abwasser produziert 27 .
Betriebsdaten
Ein MBR kann mit einer großen Bandbreite an Schlammbelastung betrieben werden. Ein höherer Reinigungsgrad
kann auf verschiedene Arten erzielt werden, z. B. kann durch Erhöhung des statischen Drucks die Menge
des gelösten Sauerstoffs angehoben werden, was den Stoffübergang unterstützt. Außerdem kann man zwecks
Optimierung des Verfahrens Sauerstoff statt Luft einsetzen oder ein mehrstufiges System betreiben. Bei fett-
und ölhaltigen Abwässern kann die Konzentration auf unter 15 mg/l gesenkt werden.
Ein MBR bietet eine hochwirksame Abtrennung der Biomasse und ermöglicht eine Biomassenkonzentration
innerhalb des Bioreaktors, die bis zum 10-fachen der normalerweise in einem konventionellen System erreichbaren
Konzentration beträgt. Wenn ein Membranbioreaktor eingesetzt wird, ist keine Nachklärung erforderlich.
Es kann eine sehr große Bandbreite der Konzentration im belebten Schlamm (MLSS) erreicht werden, d. h.
12.000 – 17.000 mg/l. Abbildung 4.39 zeigt ein vereinfachtes Prozessdiagramm eines Membranbioreaktors.
Abbildung 4.39: Vereinfachtes Prozessfließbilddiagramm eines Membranbioreaktors.
[155, UBC Civil Engineering, 2003]
Der Energieverbrauch für das Pumpen kann erheblich höher sein als bei herkömmlicher Belebtschlammbehandlung,
kann aber minimiert werden, wenn das Abwasser im freien Gefälle zuläuft. Eine Beispielmolkerei
in Irland behandelt 9.000 m³ Abwasser pro Tag, die unter Erfüllung hoher Einleitungsstandards in ein Ober-
27 Anm. d. UBA-Bearb.: Reinigung und Rückspülung der Membranen.
428 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL