DE19523263A1 - Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer StoffeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum
Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzkettiger organischer
Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimination und/oder eine
Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm in einem Fermenter.
Für Belebungsanlagen zur biologischen Abwasserreinigung ist es bekannt, daß eine
vermehrte biologische Phosphorelimination durch vermehrte Einlagerung von Poly
phosphaten in abgezogenen Überschußschlamm im wesentlichen davon abhängig ist,
daß in einer anaeroben Zone der Belebungsanlage eine ausreichend hohe Konzentration
biologisch leicht abbaubaren Substrates vorhanden ist. Leicht abbaubares Substrat sind
insbesondere niedermolekulare organische Stoffe, wie organische Säuren, insbesondere
Acetat oder niedere Alkohole. Häufig ist jedoch im zufließenden Rohabwasser zu wenig
leicht abbaubares Substrat enthalten, so daß die vermehrte biologische Phosphorelimina
tion ungenügend bleibt.
Bei der Stickstoffelimination durch Nitrifikation und Denitrifikation ist der Umfang der
Denitrifikation abhängig davon, daß in ausreichendem Maße biologisch abbaubare
Kohlenstoffverbindungen im Abwasser vorhanden sind. Je leichter abbaubar das Sub
strat ist, desto schneller und vollständiger erfolgt die Denitrifikation. Bei geringem
Verhältnis von biochemischem Sauerstoffbedarf (BSB) zu Stickstoff (N) muß häufig auf
eine Vorklärung verzichtet werden oder der Abscheidegrad in der Vorklärung verringert
werden, da in der Vorklärung das BSB/N-Verhältnis noch weiter vermindert wird. Je
weniger Feststoffe allerdings in der Vorklärung abgetrennt werden, desto größer wird
das erforderliche Volumen der Belebungsanlage.
Es ist bekannt, die Verweilzeit von Primärschlamm in der Vorklärung oder in einem
Eindicker soweit zu erhöhen, daß dieser dort fermentiert wird und dabei organische
Säuren entstehen. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist allerdings, daß die Fer
mentation, insbesondere die Hydrolyse, bei den geringen Abwassertemperaturen nur
langsam erfolgt und somit sehr lange Verweilzeiten und große Volumina erforderlich
sind. Außerdem besteht die Gefahr, daß Gerüche emittiert werden. Um diese Nachteile
zu vermeiden, ist es bekannt, den aus der Vorklärung abgezogenen Primärschlamm in
einem geschlossenen Fermenter zu versäuern. Allerdings wird hierdurch die Hydrolyse
durch den infolge der Versäuerung absinkenden pH-Wert gehemmt, so daß die erreich
bare Säurekonzentration gering bleibt. Außerdem besteht das Problem, daß einerseits
zwar das Volumen des Fermenters umso geringer wird, je konzentrierter der Roh
schlamm diesem zugeführt wird, andererseits aber aus konzentriertem Schlamm nur
wenig substrathaltiges Schlammwasser abgetrennt und zurückgeführt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren bzw. eine
Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß aus dem Rohschlamm in
einem Fermenter mit geringem Volumen eine große Menge organischer Säuren erzeugt
und eine biologische Abwasserreinigungsstufe zurückgeführt werden kann.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren dadurch gelöst, daß der
Rohschlamm in dem Fermenter mit ammoniumhaltigem Faulwasser vermischt fermen
tiert wird. Aus Faulschlamm bei einer Eindickung oder Entwässerung abgetrenntes Faul
wasser enthält in hoher Konzentration Ammoniumionen. Diese neutralisieren Säuren
und halten den pH-Wert im neutralen Bereich. Dadurch wird eine Hemmung der
Hydrolyse im Fermenter vermieden, bis die Konzentration der Säuren in etwa diejenige
des Ammonium (jeweils in mol/l) erreicht. Etwa 5-10% der Trockenmasse von
Klärschlamm besteht aus Stickstoff, wovon etwa 50% biologisch in Ammonium
umsetzbar ist. Somit sind im Faulwasser ca. 65 g Ammonium je Kilogramm zugeführter
Schlammbodenmasse enthalten. Diese sind äquivalent zu 217 g Azetat.
Faulwasser hat normalerweise eine Temperatur, die nur geringfügig unter derjenigen
liegt, bei der der Schlamm gefault wurde. Üblicherweise beträgt die Temperatur von
Faulwasser ca. 30°C. Durch die Vermischung von Primärschlamm und Faulwasser wird
somit der Primärschlamm erwärmt. Mit steigender Temperatur verlaufen Hydrolyse und
Versäuerung schneller, so daß die erforderliche Verweilzeit im Fermenter verringert und
damit der Fermenter verkleinert werden kann. Dieser positive Effekt überwiegt den
nachteiligen Effekt, daß durch die zu fermentierende Schlammenge durch die Ver
dünnung mit dem Faulwasser vergrößert wird. Vorzugsweise beträgt die Temperatur im
Fermenter mindestens 20°C und im Faulbehälter mindestens 30°C. Die Verweilzeit im
Fermenter beträgt 2-5 Tage und die im Faulbehälter 10-30 Tage.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der den Fermenter verlassende versäuerte
Rohschlamm in Teilströme aufgeteilt, von denen ein erster als Substrat zur biologischen
Abwasserreinigung zurückgeführt und ein zweiter einem Faulbehälter zugeführt wird.
Der erste Teilstrom wird vorzugsweise dem Rohabwasser vor der Vorklärung zugege
ben.
Insbesondere wird der erste Teilstrom, dessen Substrat- und Ammoniumkonzentration
hoch ist, nach einer Zwischenspeicherung dann zudosiert, wenn der Bedarf an leicht
abbaubarem Substrat hoch und die Stickstofffracht im Rohabwasser gering ist. Das ist
normalerweise in den Nachtstunden der Fall. Die gelösten organischen Säuren ver
bleiben großteils im Rohabwasser und gelangen mit diesem in die Belebungsanlage,
wohingegen die Feststoffe großteils in der Vorklärung erneut abgetrennt werden und
erneut als Rohschlamm in den Fermenter gelangen.
Der zweite Teilstrom wird einem Faulbehälter zugeführt und darin anaerob stabilisiert.
Aus diesem zweiten Teilstrom wird nach der Faulung das Faulwasser abgetrennt und
mit dem Rohschlamm vermischt oder in den Fermenter zurückgeführt. Vorzugsweise
werden 50-100% des abtrennbaren Faulwassers zurückgeführt.
Vorzugsweise erfolgt die Aufteilung in den ersten und zweiten Teilstrom durch Ein
dicken, Zentrifugieren und/oder Filtrieren, wobei der erste Teilstrom feststoffarmes
Dekantat, Zentrifugat und/oder Filtrat ist und der zweite Teilstrom aus aufkonzen
triertem Schlamm besteht. Dadurch wird erreicht, daß der erste Teilstrom einen Großteil
der gelösten organischen Säuren aber wenig Feststoffe und der zweite Teilstrom den
Großteil der Feststoffe in konzentrierter Form enthält. Je stärker der Schlamm aufkon
zentriert wird, desto kleiner ist das erforderliche Volumen des Faulbehälters. Vorzugs
weise beträgt der Feststoffgehalt nach der Konzentration 60-120 kg pro m³. Durch die
Abtrennung der Feststoffe wird vermieden, daß ein großer Teil der Feststoffe zwischen
der Abwasserreinigungsanlage und dem Fermenter im Kreislauf geführt wird. Dadurch
wird die Menge des zu behandelnden Rohschlammes und damit das Fermentervolumen
verringert. Der erste Teilstrom kann dem Rohabwasser zugemischt oder direkt der
Belebungsanlage zugeführt werden. Dadurch, daß der Rohschlamm mit Faulwasser
verdünnt worden ist, wird die Menge des ersten Teilstromes und damit der Anteil des
darin zurückgeführten Substrates am im Fermenter erzeugten Substrat vergrößert.
Vorzugsweise beträgt die Menge des ersten Teilstroms 75-150% der Rohschlammen
ge.
Vorzugsweise ist der dem Fermenter zugeführte Rohschlamm Primärschlamm. Primär
schlamm ist Schlamm, der in der Vorklärung unvermischt mit anderen Schlammarten
wie z. B. Überschußschlamm abgetrennt worden ist. Primärschlamm hat den Vorteil, daß
diese auf hohe Konzentrationen von 40 bis 60 kg/m³ statisch eindickbar sowie schnell
und weitgehend fermentierbar ist. Primärschlamm enthält allerdings nur wenig Stick
stoff, so daß der pH-Wert bei der Versäuerung stark abfallen würde, wenn keine
Vermischung mit ammoniumhaltigem Faulwasser erfolgen würde.
Nach einer hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung wird der fermentierte
Primärschlamm vor der Auftrennung in die Teilströme mit biologischem Schlamm
vermischt. Biologischer Schlamm ist insbesondere Überschußschlamm oder Tropfkör
perschlamm aus dem biologischen Reinigungsteil der Kläranlage. Überschußschlamm
fällt normalerweise mit geringer Konzentration von üblicherweise etwa 10 kg/m³ an.
Somit führt die Vermischung zu einer Verdünnung des fermentierten Primärschlammes.
Die Mischung aus fermentiertem Primärschlamm und Überschußschlamm wird aufkon
zentriert auf vorzugsweise 50-100 kg pro m³ und als zweiter Teilstrom der Faulung
zugeführt. Der erste aus abgetrenntem Schlammwasser bestehende Teilstrom wird noch
weiter vergrößert auf vorzugsweise 400-800% der Primärschlammenge und enthält
damit einen noch größeren Anteil des im Fermenter erzeugten Substrates. Das gelöste
Substrat wird somit aus dem Schlamm ausgewaschen. Der Überschußschlamm enthält
wesentlich mehr Stickstoff als der Primärschlamm. Der organisch gebundene Stickstoff
wird in der Faulung in Ammonium umgewandelt und verbleibt großteils im Faulwasser.
Das Mischungsverhältnis zwischen Primärschlamm und Faulwasser beträgt vorzugs
weise 50-150%.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Fermenter beheizt, zum Beispiel auf
eine Temperatur von vorzugsweise zumindest 250 c. Mit steigender Temperatur nimmt
die Geschwindigkeit der Hydrolyse und Versäuerung zu, so daß für denselben Fermen
tationsumsatz weniger Zeit und damit ein kleineres Fermentervolumen ausreicht. Allein
durch die Vermischung von Rohschlamm und Faulwasser erfolgt bereits eine Vor
wärmung des kalten Rohschlammes auf ca. 20°C. Je konzentrierter der Rohschlamm
dem Fermenter zugeführt wird, desto weniger Wärme ist erforderlich, um ihn weiter
aufzuheizen.
Vorzugsweise wird zum Beheizen des Fermenters Wärme verwendet, die bei der
Verwertung von im Faulbehälter erzeugtem Faulgas abfällt und nicht zum Beheizen des
Faulbehälters erforderlich ist. Faulgas wird üblicherweise entweder zum Beheizen eines
Kessels oder zum Erzeugen von Strom und Wärme in einem Blockheizkraftwerk
verwertet. Insbesondere dann, wenn der zweite, dem Faulbehälter zugeführte Teilstrom
hoch konzentriert ist, entsteht bei der Faulgasverwertung mehr Wärme, als zum Behei
zen des Faulbehälters benötigt wird. Der Überschuß wird zum Beheizen des Fermenters
verwendet. Die Beheizung des Fermenters erfolgt vorzugsweise, wie auch bei Faulbe
hältern üblich, über eine Umwälzung des Reaktorinhaltes durch Wasser/Schlamm-
Wärmetauscher.
Im Fermenter erfolgt eine Pasteurisierung, wenn zum einen Temperaturen über 50°C
herrschen und zum anderen der Schlamm eine gewisse Mindestverweilzeit im Fermenter
hat, die mit steigender Temperatur geringer wird. Im Temperaturbereich zwischen 50°C
und 70°C werden zwar pathogene Organismen wie Bakterien, Viren und Wurmeier in
aktiviert, die hydrolysierenden und versäuernden Mikroorganismen bleiben aber aktiv.
Somit kann in diesem Temperaturbereich zugleich eine Fermentation und Pasteurisie
rung erfolgen. Im Normalfall wird allerdings die Überschußwärme aus der Faulgasver
wertung nicht ausreichen, um das Rohschlamm-Faulwasser-Gemisch bis auf über 50°C
zu erwärmen.
Daher wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß von dem
fermentierten Klärschlamm Wärme auf den Rohschlamm übertragen wird. Hierbei
handelt es sich um eine im Grundsatz bekannte Wärmerückgewinnung mit Hilfe von
Wärmetauschern. Wenn beispielsweise die Temperatur im Fermenter 60°C beträgt, kann
der fermentierte Schlamm z. B. von 60°C auf 40°C abgekühlt werden und dabei Wärme
auf das zugeführte Rohschlamm-Faulwasser-Gemisch übertragen und dieses von z. B.
20°C auf 40°C vorerwärmen. Mit Hilfe der Überschußwärme aus der Faulgasverwer
tung, die in 70 bis 90°C heißem Wasser enthalten ist, wird das Rohschlamm-Faul
wasser-Gemisch weiter bis auf 60°C erwärmt.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß
in den Schlamm im Versäuerungsreaktor Sauerstoff eingetragen wird und zwar in einer
Menge, die möglichst gering, jedoch hinreichend ist, um eine Methanbildung zu unter
drücken. Bereits bei einer mittleren Verweilzeit des Schlammes im Fermenter von
weniger als zwei Tagen könnte dort Methan gebildet werden, wenn der Schlamm
anaeroben Bedingungen ausgesetzt ist. Damit bestünde Explosionsgefahr, so daß
besondere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich wären. Da Methanbakterien sehr
empfindlich gegen Sauerstoff sind, kann die Methanbildung durch Zufuhr geringer
Sauerstoffmengen unterdrückt werden. Andererseits ermöglicht die Zufuhr von Sauer
stoff eine Oxidation leicht abbaubaren Substrates zu Kohlendioxid und Wasser, wodurch
der Substratertrag verringert wird. Deshalb soll nur wenig Sauerstoff zugeführt werden.
Der Sauerstoff wird durch Einbringen eines sauerstoffhaltigen Gases wie Luft zugeführt.
Die Steuerung der Sauerstoffzufuhr kann durch intermittierendes Zuführen von Luft
über variable Zufuhrintervalle oder Zwischenintervalle, durch Zufuhr eines variablen
Luftstromes oder durch Zufuhr eines konstanten Luftstromes erfolgen, dessen Sauer
stoffgehalt durch variable Zumischung von Abluft verändert wird. Das sauerstoffhaltige
Gas kann beispielsweise in den Schlamm eingeblasen, mechanisch eingeschlagen oder
in einen durch einen Treibstrahlinjektor umgepumpten Schlammstrom eingesaugt
werden. Durch Einstellen des Sauerstoffgehaltes in der Zuluft durch variable Mischung
aus Umgebungsluft und Abluft wird zum einen erreicht, daß der Zuluftstrom konstant
und zum Durchmischen des Fermenterinhaltes ausreichend bleibt, und zum anderen, daß
der zu desodorierende Abluftstrom verringert wird, indem der mit der Umgebungsluft
zugeführte Sauerstoff sehr weitgehend ausgenutzt wird.
Eine Regelung der Sauerstoffzufuhr kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der
Methangehalt der Abluft aus dem Fermenter überwacht wird. Wenn in dieser kein
Methan nachweisbar ist, wird die Zufuhr von Sauerstoff verringert; sobald Methan in
der Abluft nachweisbar ist, wird die Sauerstoffzufuhr erhöht. Aus Sicherheitsgründen
sollte eine festzulegende Sauerstoffzufuhr nicht unterschritten werden, deren Wert z. B.
durch Versuche ermittelt werden kann.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß dem
Faulbehälter eine Trennstufe nachgeordnet ist, von der eine Faulwasser führende
Leitung mittelbar oder unmittelbar zum Fermenter zurückführt, von dem seinerseits
mittelbar oder unmittelbar eine zu einer biologischen Abwasserreinigungsstufe führende
Leitung ausgeht. Insbesondere ist vorgesehen, daß in einer von dem Fermenter zu dem
Faulbehälter führenden Leitung eine Trenneinrichtung wie Eindick- und/oder Entwässe
rungseinrichtung angeordnet ist, von der die zu der biologischen Abwasserreinigungs
stufe führende Leitung ausgeht.
Nach einer besonderen Ausführungsform wird sowohl die Trennstufe als auch die
Trenneinrichtung von einer einzigen Trennvorrichtung gebildet, die abwechselnd zum
Aufkonzentrieren und zum Entwässern von Schlamm nutzbar ist. Vorzugsweise ist die
Trennvorrichtung eine Maschine, die eine Filtertrommel oder ein Filterband und eine
Bandfilterpresse umfaßt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus
den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in
Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der den Zeichnungen
zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Fließschema einer Anlage zum Erzeugen biologisch leicht abbauba
ren Substrates aus Rohschlamm,
Fig. 2 die Anlage nach Fig. 1 mit einer Trennstufe zur Aufkonzentrierung des
fermentierten Rohschlammes,
Fig. 3 die Anlage nach Fig. 2 mit Zumischung von Überschußschlamm vor der
Trennstufe,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Fermenters und
Fig. 5 den Fermenter nach Fig. 4 mit Einrichtungen zur Wärmerückgewinnung.
Nach den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind,
wird über eine Rohschlammleitung (10) aus einer Kläranlage stammender Rohschlamm,
der vorzugsweise eingedickter Primärschlamm ist, einem Fermenter (12) zugeführt.
Über eine Faulwasserleitung (14) wird Faulwasser in den Fermenter (12) geführt. In
dem Fermenter (12) erfolgt eine Hydrolyse und Versäuerung des Rohschlamm-Faul
wasser-Gemisches. Das fermentierte Gemisch wird in zumindest zwei Teilströme (16)
und (18) aufgeteilt. Ein erster Teilstrom (16) wird über zum Beispiel einen nicht
dargestellten Speicherbehälter zurück zur Kläranlage geführt. Der zweite Teilstrom (18)
gelangt in einen Faulbehälter (20), in dem der Rohschlamm anaerob stabilisiert wird. In
einer Trennstufe (22) wie Eindick- oder Entwässerungseinrichtung wird der Faulbehäl
terabfluß (24) in feststoffarmes Faulwasser, das über die Faulwasserleitung (14) zum
Fermenter (12) zurückgeführt wird, und in eingedickten/entwässerten Faulschlamm (24)
aufgetrennt.
Dem Fermenter (12) kann eine weitere Trenneinrichtung (30) wie Eindick- und/oder
Entwässerungseinrichtung nachgeschaltet sein. In dieser wird der Fermenterabfluß (32)
aufgetrennt in den ersten feststoffarmen Teilstrom (16) und den zweiten aufkonzen
trierten Teilstrom (18).
Zwischen dem Fermenter (12) und der Trenneinrichtung (30) kann der Fermenterabfluß
(32) mit aus einem biologischen Reinigungsteil der Kläranlage abgezogenem biologi
schem Schlamm (40) vermischt werden.
Der Fermenter (12) wird über eine Zuführungsleitung (50) mit Rohschlamm und
Faulwasser beschickt. Der Fermenterinhalt wird über eine Pumpe (52) und Umwälzlei
tung (54) umgewälzt. Die Umwälzleitung führt über einen Wärmetauscher (56), der mit
Warmwasser beheizt wird. Der Fermenterinhalt hat somit eine höhere Temperatur als
der Zufluß. Die Umwälzleitung führt außerdem über einen Injektor (58), in den Umge
bungsluft eingesaugt wird. Die Luft wird in gerade ausreichender Menge in den Fer
menterinhalt eingetragen, so daß eine Methanbildung unterdrückt wird. Über eine
Abluftleitung (60) wird geruchsintensive Abluft abgeführt. Dieser wird zur Desodorie
rung vorzugsweise über einen nicht dargestellten Biofilter oder Biowäscher oder in
einen Tropfkörper oder in eine Belebungsanlage geführt.
Zur Wärmerückgewinnung durch Übertragung von Wärme vom Fermenterabfluß (32)
auf den Fermenterzufluß (50) dient ein Wärmetauscher (70). Dieser besteht im Aus
führungsbeispiel aus einem Doppelkammerbehälter mit einer Aufwärmkammer (72) und
einer Abkühlkammer (74). Der Fermenterzufluß (50) wird über eine Kaltschlammpumpe
(76) in die Aufwärmkammer (72) geführt und dort umgewälzt. Fermenterinhalt gelangt
in freiem Gefälle oder über eine Warmschlammpumpe (78) in die Abkühlkammer (74)
und wird dort mittels der Warmschlammpumpe (78) umgewälzt. Die Umwälzung des
Inhaltes der Kammern (72, 74) kann auch durch Rühreinrichtungen, durch Einblasen von
Luft oder andere geeignete Maßnahmen erfolgen. Über eine Trennwand (80) zwischen
den Kammern (72, 74) wird Wärme vom warmen Fermenterabfluß (32) auf den kalten
Fermenterzufluß (50) übertragen.
Die Wärmeübertragung erfolgt vorzugsweise chargenweise. So kann die Aufwärmkam
mer (72) mit kaltem Rohschlamm und die Abkühlkammer (74) mit warmem Fermenter
inhalt gefüllt werden. Nach einer vorgewählter Wärmeübertragungszeit oder nachdem
eine vorgegebene Temperaturdifferenz der Kammerinhalte unterschritten ist, wird die
Abkühlkammer (74) geleert, indem der abgekühlte Fermenterabfluß über die Pumpe
(78) und die Leitung (32) abgefördert wird. Die Abkühlkammer (78) wird sodann
wieder mit warmem Fermenterabfluß gefüllt. Die Aufwärm- oder -heizkammer (72)
wird geleert, indem der aufgewärmte Rohschlamm über die Pumpe (76) in den Fermen
ter (12) gefördert wird. Sodann wird die Aufheizkammer (72) erneut mit kaltem Roh
schlamm befüllt.
Wenn der Rohschlamm im Fermenter (12) zugleich pasteurisiert werden soll, so muß
das Befüllen der Abkühlkammer (74) mit Fermenterinhalt abgeschlossen sein, bevor
Rohschlamm aus der Aufwärmkammer (72) in den Fermenter (12) gelangt. Bis zum
erneuten Befüllen der Abkühlkammer (74) muß eine zum Pasteurisieren des Fermenter
inhaltes ausreichende Zeit verstreichen. Wenn keine Pasteurisierung erfolgen muß, so
können sich die Füll- und Entleerungszeiten der Kammern (72, 74) überschneiden.
Der Injektor (58) ist über ein Dreiwegeventil (90) einerseits mit der Umgebung und
andererseits mit der Abluftleitung (60) verbunden. Durch Einstellung des Dreiwegeven
tils (90) kann die Zuluft zum Injektor (58) in unterschiedlichem Verhältnis aus Umge
bungsluft und Abluft gemischt werden. Da die Abluft infolge Sauerstoffverbrauchs
durch Oxidation von Substrat weniger Sauerstoff enthält als die Zuluft, ist so der
Sauerstoffgehalt der Zuluft einstellbar.
Claims (17)
1. Verfahren zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzketti
ger organischer Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimina
tion und/oder eine Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm
in einem Fermenter,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohschlamm (10) in dem Fermenter (12) mit ammoniumhaltigem Faulwasser
(14) vermischt fermentiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Fermenter (12) entnommene versäuerte Rohschlamm in Teilströme (16,
18) aufgeteilt wird, von denen ein erster als Substrat zur biologischen Abwasserreini
gung zurückgeführt und ein zweiter einem Faulbehälter (20) zugeführt wird.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faulwasser (14) vom zweiten Teilstrom (18) nach dessen Faulung in dem
Faulbehälter (20) abgetrennt und in den Fermenter (12) zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Teilstrom (16) und der zweiten Teilstrom (18) in einer Trennstufe (30)
wie Eindickung, Zentrifugierung oder Filtration so voneinander getrennt werden, daß
der erste Teilstrom (16) überwiegend aus abgetrenntem Schlammwasser und der
zweite Teilstrom (18) aus aufkonzentriertem feststoffreichem Schlamm besteht.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Fermenter (12) zugeführte Rohschlamm (10) vorwiegend Primärschlamm
ist.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der fermentierte Rohschlamm vor der Trennstufe (30) mit biologischem Schlamm
(40) wie Überschußschlamm oder Tropfkörperschlamm vermischt wird.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fermenter (12) beheizt wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwertung von im Faulbehälter (20) erzeugtem Faulgas entstehende Wärme
zum Beheizen des Fermenters (12) verwendet wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Fermenter (12) eine zum Pasteurisieren ausreichende Temperatur herrscht.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß von dem fermentierten Rohschlamm (32) Wärme auf den zugeführten Roh
schlamm (10) übertragen wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Rohschlamm im Fermenter (12) Sauerstoff in zumindest einer Menge
eingetragen wird, die ein Unterdrücken einer Methanbildung im erforderlichen
Umfang sicherstellt.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Methananteil von dem Fermenter (12) entnommenem Abgas (60) bestimmt wird
und in Abhängigkeit von dem Methananteil der Sauerstoffeintrag geregelt wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fermenter (12) durch Umpumpen über einen Treibstrahlinjektor (58) durch
mischt und belüftet wird.
14. Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzketti
ger organischer Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimina
tion und/oder eine Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm
in einem Fermenter, dem ein Faulbehälter nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Faulbehälter (20) eine Trennstufe (22) nachgeordnet ist, von der eine
Faulwasser führende Leitung (14) mittelbar oder unmittelbar zum Fermenter (12) zu
rückführt, von dem seinerseits mittelbar oder unmittelbar eine zu einer biologischen
Abwasserreinigungsstufe führende Leitung (16) ausgeht.
15. Anordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer von dem Fermenter (12) zu dem Faulbehälter (20) führenden Leitung
(18) eine Trenneinrichtung wie Eindick- und/oder Entwässerungseinrichtung an
geordnet ist, von der die zu der biologischen Abwasserreinigungsstufe führende
Leitung (16) ausgeht.
16. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Eindick-/Entwässerungsvorrichtung abwechselnd die Trennstufe (22) und die
Trenneinrichtung (30) bildet.
17. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eindick-/Entwässerungsvorrichtung eine Bandfilterpresse mit Vorentwässe
rungstrommel oder -band ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995123263 DE19523263A1 (de) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995123263 DE19523263A1 (de) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19723212A1 (de) * | 1997-06-03 | 1998-12-10 | Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg | Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung |
EP0965566A2 (de) * | 1998-06-15 | 1999-12-22 | Shinko Pantec Kabushika Kaisha | Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser |
EP2049443A2 (de) * | 2006-08-11 | 2009-04-22 | Aqwise - Wise Water Technologies Ltd | Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung |
DE102008030653B4 (de) * | 2007-12-30 | 2012-02-23 | Archea Biogastechnologie Gmbh | Verfahren und Anlage zur Steigerung der Biogasausbeute eines Substrats |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534603A1 (de) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | Boehnke Botho | Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreingiungsanlage abgezogenem rohschlamm |
DE3901404A1 (de) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Tech Hochschule C Schorlemmer | Verfahren zur anaerobfermentation organischer abprodukte |
DE4141832C1 (en) * | 1991-12-18 | 1993-05-19 | Dauber, Siegfried Reinhard, Dipl.-Ing., 5100 Aachen, De | Waste water process and appts. treats mixt. of activated and primary sludges |
-
1995
- 1995-06-27 DE DE1995123263 patent/DE19523263A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534603A1 (de) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | Boehnke Botho | Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreingiungsanlage abgezogenem rohschlamm |
DE3901404A1 (de) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Tech Hochschule C Schorlemmer | Verfahren zur anaerobfermentation organischer abprodukte |
DE4141832C1 (en) * | 1991-12-18 | 1993-05-19 | Dauber, Siegfried Reinhard, Dipl.-Ing., 5100 Aachen, De | Waste water process and appts. treats mixt. of activated and primary sludges |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19723212A1 (de) * | 1997-06-03 | 1998-12-10 | Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg | Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung |
DE19723212C2 (de) * | 1997-06-03 | 2000-01-27 | Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg | Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung durch Zusatzmittel |
EP0965566A2 (de) * | 1998-06-15 | 1999-12-22 | Shinko Pantec Kabushika Kaisha | Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser |
EP0965566A3 (de) * | 1998-06-15 | 2000-11-29 | Shinko Pantec Kabushika Kaisha | Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser |
EP2049443A2 (de) * | 2006-08-11 | 2009-04-22 | Aqwise - Wise Water Technologies Ltd | Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung |
EP2049443A4 (de) * | 2006-08-11 | 2011-10-05 | Aqwise Wise Water Technologies Ltd | Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung |
DE102008030653B4 (de) * | 2007-12-30 | 2012-02-23 | Archea Biogastechnologie Gmbh | Verfahren und Anlage zur Steigerung der Biogasausbeute eines Substrats |
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