Deammonifikation auf Kläranlagen – Verfahrensentwicklung aus Österreich in alle Welt

Autor: Norbert Weissenbacher, Bernhard Wett
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft. 70:570-578
ISSN: 1613-7566
0945-358X
Popis: Mit dem DEMON-Verfahren wurde eine gemeinsame Entwicklung der heimischen Forschung und Praxis erfolgreich vermarktet und stellt heute den Weltmarktfuhrer bei der biologischen Behandlung von Trubwassern aus der anaeroben Schlammstabilisierung. Das Verfahren basiert auf der Deammonifikation. Dabei werden ca. 50 % des Ammoniums unter Beluftung zu Nitrit oxidiert, das dann von Anammoxbakterien zusammen mit dem verbleibenden Ammonium anaerob zu Stickstoffgas umgewandelt wird. Das Verfahren erreicht eine Ammoniumelimination von 90 %, da ca. 10 % als Nitrat verbleiben. Das Anwendungsgebiet umfasst Trubwasser aus der Schlammentwasserung kommunaler Anlagen aber auch industrielle Prozesswasser mit hoher Ammoniumfracht. Neben den grosen bis sehr grosen Anlagen wurden in den letzten Jahren immer mehr mittlere und kleinere Anlagen mit DEMON ausgerustet. Ursprunglich als SBR konzipiert, wird DEMON heute als einstufiges System im kontinuierlichen Betrieb umgesetzt. Diese Anderung ist wie der Umstieg von Hydrozyklonen auf Mikrosiebe zum Ruckhalt der langsam wachsenden Anammoxbakterien ein Ergebnis der Weiterentwicklung, die in vielen Bereichen von der heimischen Forschung unterstutzt wurde. Da das Verfahren patentrechtlich geschutzt ist, sind Lizenzgebuhren zu bezahlen, die sich nach der Zulauffracht der Auslegung richten. Dafur kann eine im Vergleich zu der in den gebrauchlichen Regelwerken genannten konservativen Auslegung wesentlich hohere Raumbelastung angesetzt und bei Abnahme garantiert werden. Da nicht alle Prozesswasser fur den Prozess der Deammonifikation geeignet sind, werden heute standardmasig Akuthemmtests mit Prozesswasserproben durchgefuhrt, nach denen hervorgeht, inwiefern die Leistung der Ammoniumoxidierer bzw. der Anammoxbakterien durch die Rohwassercharakteristik beeintrachtigt wird. Liegt eine Hemmung vor, konnen Vorbehandlungsmasnahmen im Labor bzw. im Rahmen einer Pilotierung abgestimmt und uberpruft werden. Die Grundlagen fur diese Vorgangsweise wurden im Rahmen von verschiedenen Forschungsprojekten erarbeitet. Da die Deammonifikation in Fachkreisen noch immer als komplex und aufwendig zu betreiben gilt, waren die Ziele der Weiterentwicklung neben der Leistungserhohung vor allem die Vereinfachung der Betriebsfuhrung und die Erhohung der Betriebsstabilitat. Dazu wurde ein Forschungsprojekt gemeinsam mit der Universitat mit Bodenkultur Wien initiiert. Hier wurde bestatigt, dass sich der kontinuierliche Betrieb positiv auf die Betriebsstabilitat wie auch auf die Lachgasemissionen auswirkt. Um den kontinuierlichen Betrieb ohne externen Biomasseruckhalt durch z. B. Hydrozyklon zu erreichen, wurde ein durch ein Kunststoffgitter in zwei Teile getrennter halbtechnischer Reaktor verwendet, von dem nur ein Teil beluftet wurde. Der zweite war fur den anaeroben Umsatz und zum Abzug des Ablaufs konzipiert. Parallel wurde ein baugleicher Reaktor ohne Trennung als SBR gleich belastet betrieben, um sowohl die Leistung als auch die gasformigen Emissionen betrachten zu konnen. Um realistische Betriebsbedingungen zu garantieren, wurde Trubwasser der ARA Stockerau uber einen Zeitraum von sechs Monaten behandelt. Nach einer schrittweisen Erhohung der Belastung wurde eine mit Grosreaktoren vergleichbare Raumbelastung von 0,6 kg NH4-N/m3/d erreicht. Dabei zeigten der SBR sowie der Zwei-Kammer-Reaktor annahernd die gleichen Leistungen, wobei bei kontinuierlichem Betrieb ein geringerer Luftbedarf geringere Alkalinitatsverluste durch Strippung zur Folge hatte. Die Lachgasemissionen konnten durch den kontinuierlichen Betrieb um mehr als die Halfte gesenkt werden. Trotz der guten Ergebnisse bei konstanter Zulaufqualitat sollte nicht auf den externen Biomasseruckhalt durch z. B. Mikrosiebe verzichtet werden, da dadurch eine wesentliche Betriebsreserve vorgehalten werden kann.
Databáze: OpenAIRE
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