Überschussschlammanfall – Einflussgrößen, Kennzahlen, Bilanzen, Plausibilitätsprüfung

Kurzfassung des Vortrages von

Prof. Dr. Otto Nowak Professor für IndustriewasserwirtschaftTechnische Universität Dresden

&NOWAK ABWASSERBERATUNG

Ingenieurbüro in Eisenstadt

Inhalt des Vortrags:

Fraktionen des Überschussschlamms

Anorganisch

Organisch

Unterscheidung nach Anlagentypen:Belebungsanlage mit

simultaner aerober Schlammstabilisierung

Vorklärung und beheizter Schlammfaulung

Angabe Schlammanfall

Schlammanfall in m³/d, kg/d u. ä. sind für den Betrieb wichtige Daten. Sie sind für die einzelne Anlagen und unterschiedliche Betriebszustände sehr unterschiedlich (Sommer, Winter,

Ferienzeiten, Fremdenverkehr, Industriekampagnen, Weinbau etc.).

Als vergleichbare Kennzahl ist gut geeignet:Schlammanfall in g TS/(EW.d) bzw.

g oTS/(EW.d)

1 EW entspr. 60 g BSB5/d.

Schlammproduktion von Belebungsanlagen

Anorganischer Überschussschlamm

- mineralische (anorganische) Stoffe, die mit dem Zulauf in die Belebungsanlage gelangen

- Fällschlamm zufolge Phosphatfällung

Organischer Überschussschlamm

Unterscheidung: Glühverlust GV [%] bzw. Glührückstand GR [%]

Mineralische Stoffe aus dem Zulauf

● vor allem bedingt durch Abschwemmungen aus der Fläche

● bei Mischkanalisation mehr als bei Trennkanalisation

● teilw. auch aus Industriebetrieben

● generell 15 bis 30 g TS/(EW·d)

Fällschlamm zufolge Phosphatfällung

● generell 3 bis 8 g TS/(EW·d)

Anorganischer Überschussschlamm

Insgesamt:

Anorganischer Überschussschlammanfall

Spezifische Überschussschlammfracht an anorganischen Feststoffen aus dem Zulauf: 15 bis 30 g TS/(EW·d)

Fällschlamm aus der P-Fällung: 3 bis 8 g TS/(EW·d)

Anorg. Überschussschlammfracht gesamt: 18 bis 38 g TS/(EW·d)

(7 bis 14 kg TS/EW und Jahr)

besteht aus

„Nicht abgebauten“ organischen Feststoffen des Zulaufs,

lebenden Mikroorganismen (v.a. Bakterien)

abgestorbenen Mikroorganismen und deren nicht mehr abbaubaren Zerfallsprodukten.

Organischer Überschussschlamm

Je nach Anlagentyp:

Belebungsanlage mit gleichzeitiger Schlammstabilisierung

Belebunganlage mit getrennter Schlammstabilisierung

getrennte aerobe Schlammstabilisierung

Vorklärung und Schlammfaulung (anaerobe Schlammstabilisierung)

Organischer Überschussschlammanfall

Belebungsanlage mit gleichzeitiger (= simultaner) aerober Schlammstabilisierung

Belebungsbecken Nachklärbecken

MECHANISCHEREINIGUNG

BIOLOGISCHE REINIGUNG

Eindickung Schlammlagerung

(ggf. Entwässerung)

SCHLAMMBEHANDLUNG

Rechen Sandfanganaerob

anoxisch

Organischer Überschussschlammanfall

Alle organischen Feststoffe gelangen ins Belebungsbecken.

Je nach Temperatur und Schlammalter ist der Schlamm mehr oder weniger stabilisiert (fäulisfähig Geruch!), d.h. abgebaut.

Je besser der Schlamm stabilisiert ist, umso weniger organischer ÜS fällt an. Ausreichende Belüftungszeit erforderlich!

Belebungsanlage ohne Vorklärung

Organischer Überschussschlammanfall

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Schlammalter bei 15°C

g oT

S/(

EW

.d)

ABCD

Belebungsanlage ohne Vorklärung

Organischer Überschussschlammanfall

Kläranlagen mit simultanerSchlammstabilisierung

30 – 35 g oTS/ (EW.d)

nicht stabil teilstabilisiert stabilisiert

Belebungsanlage mit Vorklärung und Schlammfaulung

Organischer Überschussschlammanfall

Organischer Überschussschlammanfall

Vorklärung entfernt ca. 1/3 der org. Stoffe (CSB, BSB5).

ÜS-Anfall aus der biologischen Stufe von Belebungsanlagen mit Vorklärung ist nur ca. halb so groß wie von Anlagen ohne Vorklärung.

Belebungsanlagen mit Vorklärung und Nährstoffentfernung (Schlammalter ca. 20 Tage):

ÜS aus der Biologie: 15 bis 25 g oTS/(EW.d)

Im ausstabilisierten Schlamm, z.B. Faulschlamm:FS: 17 bis 21 g oTS/(EW.d)

Belebungsanlage mit Vorklärung und Schlammfaulung

Zusammenfassung (1)Ein hoher spezifischer anorganischer

Überschussschlammanfall und Klärschlammanfall

ist zu erwarten bei

Mischwasserkanalisationen mit Abschwemmungen

aus der Fläche, insbesondere bei sehr weitgehender

Mischwasserbehandlung und

allenfalls bei industriellen Einleitern (z.B. Baustoffindustrie),

wobei das Abwasser zahlreicher Industriebetriebe, insbesondere

der Lebensmittelindustrie, allerdings eher wenig anorganische

Feststoffe aufweist.

Zusammenfassung (2)Ein hoher spez. oTS-Anfall im ÜS ergibt sich bei

niedrigen Temperaturen im Belebungsbecken,

geringem Schlammalter,

hohem Anteil an unbelüfteten Phasen oder Zonen im Belebungsbecken,

speziellen Industrieeinflüssen, z.B. Fasern aus der Papierherstellung,

hohen Vorabbau im Kanalsystem, weil dann ein wesentlicher Teil der Verschmutzung bereits im Kanal abgebaut bzw. in Feststoffe (Biomasse) eingelagert wird, der spezifische oTS-Anfall aber auf die Fracht im Zulauf zur Kläranlage bezogen wird.

Belebungsanlagen mit gleichzeitiger Schlammstabilisierung

Zusammenfassung (3)

Spezifische Überschussschlammfracht an anorganischen Feststoffen aus dem Zulauf: 15 bis 30 g TS/(EW·d)

Fällschlamm aus der P-Fällung: 3 bis 8 g TS/(EW·d)

organischen Feststoffen (Biomasse & Zulauf): 30 bis 35 g TS/(EW·d)

Spezifische Überschussschlammfracht gesamt: 48 bis 73 g TS/(EW·d)

(18 bis 27 kg TS/EW und Jahr)

Es bleibt weniger Restschlamm übrig, weil der organische Anteil weitergehend abgebaut wird. Der Stabilisierungsgrad ist höher als bei „gleichzeitiger Schlammstabilisierung“.

Zusammenfassung (4)

Belebungsanlagen mit beheizter Schlammfaulung (vollständige Stabilisierung)

Spezifische Klärschlammfracht an

anorganischen Feststoffen aus dem Zulauf: 15 bis 30 g TS/(EW·d)

Fällschlamm aus der P-Fällung: 3 bis 8 g TS/(EW·d)

ausgefaulten organischen Feststoffen: 17 bis 21 g TS/(EW·d)

Spezifische Klärschlammfracht gesamt: 35 bis 59 g TS/(EW·d)

(13 bis 22 kg TS/EW und Jahr)