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Klärwerke drücken aufs Gaspedal

Beschleunigte Abwasserreinigung mit reinem Sauerstoff

Von außen betrachtet geht es in einem Klärwerk sehr gemächlich zu, in den großen Becken scheint nicht allzu viel zu passieren. Doch der Eindruck täuscht. Die physikalischen, chemischen und biologischen Abläufe zur Reinigung des Abwassers finden buchstäblich unter der Oberfläche statt. Und dort zählt sehr wohl das Tempo der Prozesse: Je schneller die Reinigung verläuft, desto höher ist die Effizienz der Anlage. Die biologische Klärung lässt sich mit der gezielten Zugabe von Sauerstoff enorm beschleunigen. In Ungarn hat man mit diesem Verfahren gute Erfahrungen gemacht und aufwendige Investitionen vermieden.

Die ungarische Abwasserwirtschaft hat im vergangenen Jahrzehnt einen kräftigen Entwicklungsschub erlebt. Im Zuge des EU-Beitritts 2004 wurde die Infrastruktur den Standards der Union angepasst und in weiten Teilen des Landes modernisiert. Zugleich haben sich aber die Anforderungen stark verändert. Die Ungarn gehen mit ihrem Trinkwasser heute viel sparsamer um – der Verbrauch ist seit den frühen 1990er Jahren um ein Viertel gesunken, von rund 125 Liter auf etwa 95 Liter pro Kopf. Dementsprechend hat sich auch die Menge des Abwassers verringert, seine relative Belastung mit Schadstoffen ist dagegen deutlich erhöht. Die Klärwerke stehen zudem nicht selten großen Schwankungen in der Auslastung gegenüber.

Wechselnde Abwassermengen, oft mit hoher Schadstoffkonzentration, müssen bedarfsgerecht aufbereitet und strenge Grenzwerte eingehalten werden. Die Kapazität mit konventioneller Technik zu vergrößern, ist aufwendig und teuer. Eine kostengünstige Alternative ist die Beschleunigung des Reinigungsprozesses. Die von Messer entwickelte partielle Sauerstoff-Begasung (PSB) steigert bei geringem Investitionsaufwand die Effizienz vorhandener Anlagen. Das Verfahren befördert statt einfacher Luft reinen Sauerstoff in die Belebungsbecken, der die Aktivität der aeroben Bakterien steigert und damit die biologischen Abbauprozesse viel schneller ablaufen lässt. Das gilt nicht zuletzt für die wichtige bakterielle Oxidation von Ammoniak zu Nitrat (Nitrifikation).

Schlauchausströmer, Injektoren und Oxidatoren des PSB-Verfahrens lassen sich genau auf die Parameter der Kläranlage abstimmen. „Die Wahl des Systems oder einer Systemkombination hängt dabei wesentlich von der Anwendung und den örtlichen Gegebenheiten ab“, sagt András Paszera, Spezialist für Umwelttechnologie bei Messer. Wichtige Parameter sind beispielsweise die Beckengeometrie oder die Verfügbarkeit und die Kosten des benötigten elektrischen Stroms.

Dickwandige Schläuche mit vielen sehr feinen Poren oder ein Pump-Venturi-Injektor befördern den Sauerstoff ins Belebungsbecken, wo er äußerst feinblasig verteilt wird. Das ermöglicht eine besonders große Sauerstoffzufuhr mit entsprechend hohem Wirkungsgrad sowie eine genaue Dosierung nach jeweiligem Bedarf. „Die partielle Sauerstoffbegasung eignet sich besonders für Industriebetriebe mit stark schwankender Auslastung und für Kläranlagen mit Kampagnenbetrieb“, erklärt András Paszera. „Das Vorhalten von großen, kapitalintensiven Beckenvolumina ist damit nicht mehr erforderlich – physische Kapazität wird durch biologische Effizienz ersetzt.“

Partielle Sauerstoffbegasung

Das PSB-Verfahren kann in vielen Industrien eingesetzt werden, so in der Chemie, der Leder-, Textil-, Lebensmittel, Papier- und Zellstoffindustrie sowie in kommunalen Kläranlagen.

 

 

Die Stärken der partiellen Sauerstoffbegasung:

  • Steigerung der Reinigungsleistung
  • Sichere Nitrifikation
  • Flexible Reaktion auf Stoßbelastung
  • Deutlich geringere Geruchsemission
  • Geräuschloser Sauerstoffeintrag
  • Erhöhte Betriebssicherheit
  • Kein Ausbau der Kläranlage, geringe Investitionskosten
  • Noteinsatz bei Belüfterausfall möglich
  • Als Interimslösung geeignet

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