Kostengünstige und preiswerte CSB/BSB-Reduktion durch weitergehende verfahrenstechnische Behandlungsschritte wie Fällung/Flockung und Feinstsiebung

Argentinien / Bahia Blanca: Die drei im Gerinne eingebauten ROTAMAT®-Siebanlagen sorgen für eine tiefgreifende Verbesserung der Abwassersituation im Sea-Outfall Anwendungsfall Bahia Blanca. Das Rechengut wird geruchsgekapselt und entwässert ausgetragen.
Mittels ROTAMAT®-Feinstsiebanlage Ro2 (Spaltbreite 2mm) gesiebtes Abwasser wird in wasserarmen Gebieten Israels nach vorhergender Stabilisierung (Wasserreservoirs) über bodenverlegte Schläuche für die Bewässerung von Kulturpflanzen verwendet.

Für einen großen Teil der Menschheit stellt die Versorgung mit qualitativ einwandfreiem Wasser in ausreichender Menge und die hygienische Entsorgung von Abwasser ein gravierendes Problem dar. Weltweit sind fast 2.4 Milliarden Menschen weder an eine Kanalisation noch an Bauwerke zur Behandlung von Abwasser angeschlossen (W.H.O., 2000).

Die oft begrenzten und budgetierten finanziellen Mittel müssen für diese Schutzaufgabe effizient und wirtschaftlich eingesetzt werden, um daraus den bestmöglichen Nutzen zu erzielen.
Insbesondere biologische Abwasserreinigungsverfahren auf Grundlage des weltweit am häufigsten eingesetzten Belebtschlammverfahrens müssen ausscheiden, wenn es darum geht, Probleme in ländlich strukturierten Regionen von Entwicklungs- und Schwellenländern sehr schnell, wirtschaftlich und kurzfristig zu lösen.

Spezielle Nachteile der biologischen Abwasserreinigung sind hierbei:

  • Einsatz von viel Energie
  • relativ lange Bauzeiten
  • hohe Anforderungen an das Personal
  • aufwendige Mess- und Regeltechnik
  • große Mengen an Klärschlamm
  • Nährstoffe aus dem Abwasser entfernen

Die mechanischen Verfahren stellen dagegen eine schnell umsetzbare und kostengünstige Möglichkeit dar, um ungelöste Stoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Sie werden deshalb gegenwärtig zumeist als erster Schritt mit dem Ziel eingesetzt, im Rohabwasser vorhandene partikuläre Stoffe möglichst weitgehend zu eliminieren. Insbesondere zur Abscheidung hoher sauerstoffzehrender Frachten werden Siebelemente mit sehr feinen Durchlassöffnungen, vorzugsweise die eines Quadratmaschengewebes, eingesetzt. Der zweidimensionale Aufbau und der definierte Trennschnitt des Quadratmaschengewebes bewirkt eine weitgehende Feststoffentnahme.

Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der maschinellen Abwasserreinigung ermöglichen es jedoch in Kombination mit weitergehenden verfahrenstechnischen Behandlungsschritten, wie der Fällung und Flockung, die Qualität des Abwassers weiter zu verbessern und der jeweiligen Bedarfssituation anzupassen. Unter Fällung versteht man hierbei die Umwandlung im Wasser gelöster, meist ionischer Inhaltsstoffe durch eine chemische Reaktion in eine partikuläre Form. Wasserinhaltsstoffe werden somit zu schwer löslichen Stoffen umgesetzt, welche durch Flockungshilfsmittel in mechanisch abtrennbare Agglomerate (Makroflocken) überführt werden. Durch Zugabe von Fällungs- und Flockungsmitteln ist eine Reduktion von bis zu 95% bei den AFS, von bis zu 65% beim CSB/BSB und von bis zu 60% beim Phosphorgehalt möglich. Die Voraussetzungen für eine nachhaltige Lösung von Umweltproblemen unter Berücksichtigung der Wiedernutzung sind damit geschaffen.
In vielen Entwicklungs- und Schwellenländern ist zudem die Verfügbarkeit von Nährstoffen für die Produktion in der Landwirtschaft häufig begrenzt, und oftmals sind sie auch nur unter verhältnismäßig hohen Kosten zugänglich. Insofern kann es bei einer angestrebten Wiederverwertung des Abwassers zu Bewässerungszwecken angebracht sein, das eigentliche Reinigungsziel auf die weitestgehende Entfernung der organischen Stoffe zu beschränken und die Nährstoffe Stickstoff und Phosphor im teilgereinigten Abwasser zu belassen, um somit den Bedarf an externen Düngemitteln in der Landwirtschaft zu minimieren.

Angesichts dieser Situation entwickelte die Firma HANS HUBER AG verschiedene maschinelle Konzepte, die den Anforderungen an eine angepasste Abwasserreinigung gerecht werden. Unterteilt nach dem Reinigungsziel bzw. dem Verwendungszweck bietet die Firma HANS HUBER AG unterschiedliche Verfahren zur Abwasserreinigung an.

Ökologisch - wirtschaftlicher Aspekt
Der ökologische Gesamtnutzen, der mit der mechanischen Reinigung erzielbar ist, lässt sich an Hand eines Vergleiches der Entlastung eines Gewässers von sauerstoffzehrenden Substanzen bei einem Investitionsvolumen von 1 Mio. € Euro darstellen.
 
Schlussfolgerungen

  • Bei einem vorgegebenen Investitionsvolumen ist es mit der Kombination mechanisch-chemischer Abwasserreinigung möglich, insgesamt etwa die fünffache Menge an CSB-Fracht gegenüber einer vollbiologisch arbeitenden Kläranlage deutschen Standards zu eliminieren.
  • Durch eine flächendeckende mechanische Reinigung können mehr sauerstoffzehrende Substanzen eliminiert werden als mit einer partiell installierten vollbiologischen Kläranlage.

Weitere Vorteile gegenüber der biologischen Abwasserreinigung wie die schnelle Umsetzung der Maßnahme, die Möglichkeit kleinerer, dafür mehrerer Behandlungseinheiten, die Robustheit und Langlebigkeit der gewählten Maschinen und die geringen Anforderungen an das Bedienpersonal sowie die niedrigen laufenden Kosten für Energie, Wartung und Ersatzteile sind dabei kostenmäßig noch gar nicht erfasst.
Zusammenfassung:
Die Reinigung der täglich anfallenden Abwässer stellt in vielen Ländern der Welt noch immer ein großes Problem dar, da finanzielle Mittel oftmals begrenzt sind. Ein erster Schritt zur Abhilfe ist hier die mechanisch-chemische Abwasserbehandlung, insbesondere die Siebung und Feinstsiebung in Kombination mit Fällung und Flockung. Die Firma HUBER bietet hier Lösungen an, die den Anforderungen an eine angepasste Abwasserreinigung gerecht werden.

 

 

 

Mechanisch

 

Mechanisch-Chemisch

 

Biologisch

Parameter

Einheit

Feinstsiebung

Feinst- und Mikrosiebung

Feinstsiebung mit Flockung

Feinstsiebung mit Fällung

Biologische AR

Einwohnerspezifische Investitionen

(Euro/EW)

5

11

21

23

200

Anschlussleistung

E

214000

93000

48000

44000

5000

CSB-Zulauffracht

(kg O2/d)

25680

11160

5760

5280

600

Wirkungsgrad

%

20

50

50

65

95

Eliminierte CSB-Fracht

(kg O2/d)

5136

5580

2880

3432

570

Frachtspezifische

 

 

 

 

 

 

Investitionen

(Euro/kg O2/d)€

195

180

350

295

1755

 

Von Stefan Reber
Produktmanager

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