AT410439B

AT410439B - Verfahren und anlage zum klären von abwässern

Info

Publication number: AT410439B
Application number: AT0033801A
Authority: AT
Original assignee: Matsche Norbert Dipl Ing Dr
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2003-04-25
Also published as: ATA3382001A

Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum KlÅaren von Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen, bei dem ein Strom kommunaler Abwässer in wenigstens einem Belebungsbecken und gegebenenfalls in wenigstens einem Nachklärbecken behandelt und dabei entstehender Uberschussschlamm abgeführt wird
Abwässer mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen sind Abwässer von Gewer- 
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Beim Einleiten von Abwässern der Nahrungsmittelindustrie und anderen leicht abbaubaren Abwässern, In kommunale Kläranlagen kommt es häufig zur Ausbildung von Schlämmen mit schlechten Absetzeigenschaften. 



   Das wesentlichste Problem beim Einleiten solcher Abwässer gemeinsam mit dem kommunalen Abwasser ergibt sich durch die Beeinträchtigung der Schlammqualität In solchen Abwässern vorhandene Inhaltsstoffe führen erfahrungsgemäss zu einer Erhöhung des Schlammindex im belebten Schlamm Die leicht abbaubaren Verbindungen fördern nämlich das Wachstum von fadenförmigen Baktenen, welche die spezifischen Absetzeigenschaften des belebten Schlammes massgeblich verschlechtern, so dass Blähschlamm gebildet wird. 



   Beim Auftreten von   Blähschlamm ISt   insbesondere bei erhöhter hydraulischer Belastung, wie beim   Mischwasserzufluss,   mit dem Abtreiben von belebtem Schlamm aus der Nachklarung zu rechnen. Dadurch ist nicht nur die Reinigungsleistung der Kläranlage deutlich herabgesetzt, sondern es können In weiterer Folge durch die hohe Sauerstoffzehrung der abgetriebenen Schlammflocken Schäden im Vorfluter wirksam werden, die bis zu Fischsterben führen können Weiters können sich Geruchsprobleme in den für die Ableitung des Abwassers benutzten Ortskanälen ergeben. 



   Da u   ader Blahschlamm   zu erheblichen Problemen beim Betneb der Kläranlage führen kann, soll das gemeinsame Einleiten von solchen Abwässern und kommunalen Abwässern In Kläranlagen vermieden werden Es hat daher auch schon Ansätze gegeben, solche Abwasser mit leicht abbaubaren oder   adsorblerbaren Inhaltsstoffen   vor dem Einleiten In eine Kläranlage vorzubehan-   deln,   was aber je nach Art der Vorbehandlung mit relativ hohen Investitionskosten für die entsprechende Anlage und/oder Betriebskosten dieser Anlage zur Vorbehandlung verbunden ist. 



   Die DE 26   54431 A 1 beschreibt   ein Verfahren, bel dem es sich um eine Variante des KontaktStabilisierungsverfahrens handelt. Bel diesem Verfahren wird in einem einstufigen Belebungsverfahren Rücklaufschlamm, bevor er mit dem zu reinigenden Abwasser kontaktiert wird, gesondert von diesem beluftet und damit stabilisiert. Durch diese Stabilisierung des Rücklaufschlamms soll die Reaktionsfähigkeit mit dem Abwasser gesteigert und somit der Abwasserreinigungsvorgang insgesamt verbessert werden.

   Vorgeschlagen wird In der DE 26 54 431 A1 eine Unterteilung des Belebungsbeckens in kleine Teilbecken, die wahlweise belüftet oder unbelüftet betrieben werden konnen, sodass je nach Abwasseranfall der   Stabihs ! erungsteii   des Beckens (= d i der belüftete Teil) und der Kontaktteil des Beckens den jeweiligen Zulaufverhältnissen angepasst werden können soll
Aus der DE 40 04 476 A1   1 ISt ein   Belebungsverfahren bekannt, bel dem Stickstoff durch zusatzliche Einbindung von zwei Denitrifikationsbecken entfernt werden soll In einem vorgeschalteten Becken   so ! ! d ! e Betnebsonstettung   durch Einbeziehung einer Redoxsonde im nachgeschalteten Denitnfikationsbecken die Denitrifikation durch Zugabe eines Kohlenstoffsubstrates (Methanol)

   
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 dem die Denitrifikation durch Rückführen von nitriflziertem Ablauf In die Vorklärung verbessert werden soll In einer biologischen Stufe   anfallender Uberschussschlamm wird,   wie in Belebungsanlagen mit Vorklärung üblich, ebenfalls in die Vorklärung eingeleitet. Durch eine spezielle Führung des Betriebes des   Vorklärbeckens (Kreislauffuhrung   des Gemisches aus Primärschlamm und Uberschussschlamm) wird der   im VorklÅarschlamm   enthaltene Kohlenstoff für die Denitrifikation des ruckgeführten Nitrates verwendet Bei der DE 198 43 967 AI wird Uberschussschlamm aus der biologischen Stufe also nur zur Verbesserung der Denitrifikation In der Vorklarung herangezogen. 



   Aus der EP 0 847 963 A2   ist ein zweistufiges   Verfahren für die Reinigung von kommunalgewerblichen Abwassern bekannt, bel dem die zweite Stufe nach der ersten Hochlastbelebung aus 

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 einer Kombination von   Blofiltern,     nämlich   einem Denitnfikations- und einem   Nltnflkatlonsfllter,   besteht. Durch Rückführen von nitrifiziertem Ablauf in die Hochlaststufe und das   Denitrifikationsfil-   ter der zweiten Stufe soll eine Verbesserung der Stickstoffentfernung erreicht werden. Zum gleichen Zweck werden auch die Filterspülwasser und die Trubwässer der   Schlammbehandlung In die   erste Stufe eingeleitet. 



   In der WO 88/06570 A1 wird ein ein-bzw. zweistufiges System zur Stickstoff- und Phosphorentfernung beschneben Nach einer Hochlaststufe wird der Abwasserstrom auf einen Denitrifikationsteil   und einen Nltrifikationsteil (Hoch- und Schwachlast) aufgetellt.   Durch eine besondere Kombination dieser Anlageteile soll die Entfernung von Stickstoff und Phosphor verbessert werden. Alle bei dem Verfahren der WO 88/06570   A 1   anfallenden Schlamme gehen unmittelbar in die Faulung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Klaren von Abwässern der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen diese möglichst problemlos und ökonomisch geklärt werden können. 



   Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, weiches sich dadurch auszeichnet. dass wenigstens ein Teil des bei der Klärung kommunaler Abwässer anfallenden Uberschussschlammes in einem Kontaktbecken mit den Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen unter Durchmischung und gegebenenfalls unter Sauerstoffzufuhr zum Abbau bzw zur Adsorption der Inhaltsstoffe der Abwasser zusammengeführt wird und dass die so behandelten Abwasser nach dem Abtrennen der Biomasse dem Belebungsbecken zugeführt werden
Die   erfindungsgemässe   Anlage zum Klären von Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen,

   mit einem Zulauf für kommunale Abwässer zu wenigstens einem Belebungsbecken und gegebenenfalls wenigstens einem Nachklarbecken und mit einer zu dem Belebungsbecken führenden   Rücklaufschlammleitung   zeichnet sich aus durch ein Kontaktbecken, an das sowohl eine   Zuführleitung   für Abwasser mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen als auch eine Zufuhrleitung für bei der Klarung kommunaler Abwasser anfallendem Überschussschlamm angeschlossen sind, durch eine Verbindungsleitung, die einerseits mit dem Kontaktbecken für Abwässer mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen und anderseits mit dem Belebungsbecken verbunden ist, und eine   (Jberschussschlammeindickung   in der Verbindungsleitung. 



   Die Erfindung macht sich zu Nutze, dass   Überschussschlamm   eine Reihe günstiger Eigenschaften hat, die der Reinigung von Abwasser mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen zu Gute kommen Die Reinigungswirkung kann über 95 % betragen und ist damit sehr hoch Es wird ein gesicherter Abbau der Stoffe, welche die Absetzeigenschaften des belebten Schlammes in der Kläranlage negativ beeinflussen könnten, erreicht Die beim Abbau gebildete Biomasse aus dem Abwasser wird in den   Überschussschlamm   der Gesamtanlage integriert und kann gleichzeitig mit diesem in eine maschinelle Überschussschlammeindickung abgezogen werden
Wenn Überschussschlamm anschliessend beispielsweise zur Gewinnung von Biogas verwendet wird,

   ergibt sich durch diese Art der Klärung von Industrieabwässern eine noch hoher Effizienz mit dieser zusätzlichen Nutzung. 



   Es fallen daher bei dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemassen Anlage le-   diglich   einmalige Investitionskosten für die Errichtung eines zusätzlichen Kontaktbeckens für die hier interessierenden Abwässer bzw eine Adaptierung eines allenfalls bereits vorhandenen Beckens an
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf das angeschlossene Fliessschema beschrieben. 



   Kommunales Abwasser wird durch einen Zulauf 1 über einen Rechen 2 und einem Sandgang 3 einem Vorklarbecken 4 zugeführt Der aus dem Vorklärbecken 4 abgezogene PnmÅarschlamm wird über eine Leitung 5 und einen Voreindicker einer Faulanlage 6 zugeführt. 



   Kommunales Abwasser gelangt weiter über eine Leitung 7 in zwei nacheinander angeordnete Belebungsbecken 8 und 9 sowie anschliessend in die Nachklärbecken 10,11 und 12. Es kann auch nur ein Belebungsbecken 8 und nur ein Nachklärbecken 10 vorgesehen sein oder auch kein Nachklärbecken 10, wenn im Belebungsbecken 8 oder 9 ein Membranfilter vorgesehen ist Von diesen Nachklärbecken 10,11 und 12 wird der Rücklaufschlamm uber einen Rucklauf 13 zum ersten 

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Claims

Belebungsbecken 8 gefuhrt Abwasser mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen, beispielsweise Molkereiabwasser, werden über eine Leitung 14 einem Kontaktbecken 15 zugeführt. Dem Kontaktbecken 15 wird Uberschussschlamm uber eine Leitung 16,16a zugeführt, die an den Rucklauf 13 angeschlossen ist. Je nach Bedarf kann Uberschussschlamm über die Leitung 16,16a dem Kontaktbecken 15 ganz oder teilweise zugeführt werden, wobei gegebenenfalls verbleibender, restlicher Überschussschlamm über eine Leitung 16b einer Leitung 17 zugeführt wird Über diese Leitung 17 wird das behandelte Abwasser aus dem Kontaktbecken 15 einer maschinellen Uberschussschlammeindickung 18 zugeführt und anschliessend ebenfalls In die Faulanlage 6 eingebracht. Das Trübwasser aus der Uberschussschlammelndlckung 18 wird uber eine Leitung 19 und weiter über die Leitung 7 wieder dem Belebungsbecken 8 zugefuhrt Das bei der Faulung entehende Gas kann beispielsweise zur energetischen Nutzung (z. B Blockheizkraftwerk) eingesetzt werden Der ausgefaulte Schlamm wird schliesslich einer Schlammentwässerung 20 zugeführt, der entwasserte Schlamm entsorgt und das Trübwasser aus der Schlammentwasserung 20 uber die Leitung 19 und weiter über die Leitung 7 wieder dem Belebungsbecken 8 zugeführt Da bei der Erfindung der Uberschussschlamm der kommunalen Kläranlage als Reaktionsmedium fur die Behandlung von Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen genutzt werden kann. ergeben sich bel sehr hoher Reinigungsleistung, geringem Blahschlammbildungspotential und relativ geringen Investitionskosten, sehr nlednge Betriebskosten für die Anlage Zusätzlich kann das bei der Abwasserreinigung gewonnene Biogas ebenso wirtschaftlich genutzt werden PATENTANSPRÜCHE :

1 Verfahren zum Klaren von Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhalts- stoffen, bel dem ein Strom kommunaler Abwasser in wenigstens einem Belebungsbecken (8,9) und gegebenenfalls in wenigstens einem Nachklarbecken (10,11, 12) behandelt und dabei entstehender Uberschussschlamm abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des bei der Klarung kommunaler Abwasser anfallenden Überschuss- schlammes in einem Kontaktbecken (15) mit den Abwässern mit leicht abbaubaren oder adsorblerbaren Inhaltsstoffen unter Durchmischung und gegebenenfalls unter Sauerstoff- zufuhr zum Abbau bzw zur Adsorption der Inhaltsstoffe der Abwässer zusammengeführt wird und dass die so behandelten Abwässer nach dem Abtrennen der Biomasse dem Be- lebungsbecken (8,9) zugeführt werden

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der Uberschussschlamm des Kontaktbeckens (15) und/oder des Belebungs- (8,9) und gegebenenfalls Nachklärbeckens (10,11, 12) einer Úberschussschlammelndlckung (18) unterzogen wird und dass das bei der Uberschussschlammeindickung (18) entstehende Trübwasser (19) dem Belebungsbe- cken (8,9) zugeführt wird

3 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberschussschlamm aus der Uberschussschlammeindickung (18) einem Faulprozess und anschliessend gegebe- nenfalls einer Entwässerung oder einer Verbrennung unterzogen wird.

4 Anlage zum Klären von Abwassern mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstof- fen, mit einem Zulauf (1) für kommunale Abwässer zu wenigstens einem Belebungsbecken (8,9) und gegebenenfalls wenigstens einem Nachklärbecken (10, 11, 12) und mit einer zu dem Belebungsbecken (8,9) fuhrenden Rucklaufschlammleltung (13), gekennzeichnet durch ein Kontaktbecken (15), an das sowohl eine Zuführleitung (14) für Abwässer mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen als auch eine Zuführleitung (16a) fur bei der Klärung kommunaler Abwässer anfallendem Uberschussschlamm angeschlossen sind, durch eine Verbindungsleitung (17,19, 7), die einerseits mit dem Kontaktbecken (15) fur Abwasser mit leicht abbaubaren oder adsorbierbaren Inhaltsstoffen und anderseits mit dem Belebungsbecken (8,9) verbunden ist,

und durch eine Überschussschlammein- dickung (18) in der Verbindungsleitung (17,19, 7). <Desc/Clms Page number 4>

5. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Uberschussschlammeindlckung (18), durch die der gesamte Überschussschlamm geführt wird.

6 Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überschussschlammein- dickung (18) mit dem Belebungsbecken (8,9) verbunden ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Überschussschlammein- dickung (18) eine Faulanlage (6) oder Verbrennungsanlage angeschlossen ist.