Biologische Abwasserbehandlung mit Sauerstoff – Leistungssteigerung von Kläranlagen und effektive Senkung der Kosten
Biologische Reinigungsprozesse bilden den Kern der Reinigungsstufen in der Abwasserbehandlung – sowohl in der kommunalen Abwasserbehandlung als auch in der Industrieabwasserbehandlung. Dabei setzen viele Anlagenbetreiber für den Sauerstoff-Eintrag nach wie vor auf Luft. Diese erscheint kostengünstiger, reiner Sauerstoff ist schlussendlich jedoch oft im Vorteil.
Durch die Nutzung von reinem Sauerstoff bzw. technischem Sauerstoff, aber auch Ozon, in Verbindung mit einer biologischen Abwasserbehandlung sind weitreichende Optimierungen und mehr Leistung bei geringen Investitionskosten möglich. Und das in sehr kurzer Zeit und ohne aufwändige Planung. Auch die weitergehende Abwasserbehandlung nach der biologischen Behandlung profitiert davon.
- Belebtschlammverfahren mit Sauerstoff
- Der Vorteil von Sauerstoff in der Abwasserbehandlung: eine schnelle und optimale Lösung
- Sauerstoff-Eintragssysteme für die Abwasserbehandlung: variabel für jeden Anlagentyp
- Beratung bei der Abwasserbehandlung mit Sauerstoff ist das A und O
- Nexelia zur biologischen Abwasserbehandlung – Maximale Effizienz und minimale Kosten
Belebtschlammverfahren mit Sauerstoff
Das Belebtschlammverfahren als kostengünstige Methode ist seit Langem in der biologischen Abwasserbehandlung etabliert. Ausschlaggebend für eine konstant hohe Reinigungsleistung, einen geringen CSB-Wert oder BSB5-Wert im Ablauf und für eine zuverlässige Prozessstabilität sind eine optimale Sauerstoff-Versorgung und ein niedriger Schlammindex mit geringer Anzahl an Fadenbakterien ohne Blähschlamm.
In allen kommunalen Abwässern sind stickstoff-haltige Inhaltsstoffe und in vielen industriellen Abwässern zusätzlich produktionsspezifische organische Inhaltsstoffe enthalten. Diese sind ebenfalls vor Einleitung in einen Vorfluter gemäß den gesetzlichen Vorgaben zu reduzieren.
Bei der gezielten Stickstoff-Elimination sind vor allem die Nitrifikanten mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen. Zudem sind sie pH-Wert-sensibel und fordern ein hohes Schlammalter bzw. eine geringe Schlammbelastung. Reiner Sauerstoff bzw. technischer Sauerstoff stellt jederzeit eine optimale Sauerstoff-Versorgung auch bei hoher Trockensubstanz, hoher Abwassertemperatur oder hoher Spitzenbelastung in der Belebung sicher. Eine aktive, gut sedimentierbare Biomasse mit möglichst geringem Schlammindex ist das Ziel für einen optimalen Anlagenbetrieb.
Bei zu hohem pH-Wert ist eine CO2-Neutralisation umweltverträglich und wirtschaftlich. Bei zu hohem Schlammindex (SVI) sowie hartem, inertem CSB oder bei belastetem Überschussschlamm hilft der gezielte Einsatz von Ozon aus Sauerstoff.
Neben einer Leistungssteigerung, einer optimierten Stickstoff-Elimination oder Verringerung der CSB-Ablaufwerte rückt die Elimination von Spurenstoffen bzw. Mikroverunreinigungen immer stärker in den Fokus.
Der Einsatz von Sauerstoff verbunden mit dem hohen Eintrags-Wirkungsgrad reduziert die Abluft auf ein Minimum – eine Geruchsbelästigung wird damit sicher eingeschränkt.
Der Vorteil von Sauerstoff in der Abwasserbehandlung: eine schnelle und optimale Lösung
Der Einsatz von reinem bzw. technischem Sauerstoff mit > 99,5 Vol.-% O2 bietet speziell bei hohem Sauerstoffbedarf und komplexen Bedingungen in biologischen Stufen wesentliche gesamtwirtschaftliche Vorteile im Vergleich zum Eintrag von Luft:
- Hohe Sauerstoff-Eintragsleistung
- Schneller Sauerstoffeintrag
- Auch für hohe Abwassertemperaturen geeignet
- Keine Geruchsemissionen/Geruchsbelästigung
- Keine Schaumbildung, wenig Aerosole
- Auch für tiefe Becken geeignet
- Effektiv bei hochbelasteten Abwässern
Durch die hohe Flexibilität und die schnelle Wirksamkeit ist reiner Sauerstoff zur Behandlung von Abwasser hocheffizient und kurzfristig realisierbar – speziell bei Peak-Belastung oder häufigen Lastwechseln, zum Beispiel in Sequencing Batch Reactor (SBR)-Anlagen. Eine exakte Prozesssteuerung und die im Vergleich zur Luft gute Löslichkeit – kombiniert mit einem hohen Eintrags-Wirkungsgrad – ermöglicht es, den Sauerstoffgehalt in der Belebung über weite Bereiche sehr schnell und genau sicherzustellen. Dies auch bei hoher Abwassertemperatur. Sauerstoff ist auch bei hoher Biomassekonzentration vorteilhaft, nicht nur in Membran-Belebungsanlagen (MBR).
Eine mit Sauerstoff umgerüstete Anlage wird mit einer deutlich höheren aktiven Biomasse betrieben: Dank der vollumfänglichen Versorgung mit Sauerstoff kann die Biomassekonzentration in der Belebung angehoben werden. Diese verfahrenstechnische Optimierung kommt quasi einer Anlagenerweiterung gleich. Der CSB-Grenzwert lässt sich somit gezielt sicherstellen.
Sauerstoff-Eintragssysteme für die Abwasserbehandlung: variabel für jeden Anlagentyp
Air Liquide bietet mit Nexelia zur biologischen Abwasserbehandlung verschiedene, an die jeweilige Anforderung angepasste Systeme zum effizienten und wirtschaftlichen Eintrag von reinem Sauerstoff:
- Für alle Beckengeometrien geeignet
- Hohe Sauerstoff-Eintragsleistung
- Hoher Eintrags-Wirkungsgrad
- Geringer Energiebedarf
- Geeignet für extreme Spot- oder Peak Belastung
- 0-100 % regelbar, kurzzeitig, jederzeit
- Ohne Beckenentleerung montierbar
Oxy Injector-Ventoxal
Das dynamische und hocheffiziente System für den Sauerstoffeintrag mit Wirkungsgraden > 80 % bei gleichzeitiger Durchmischung
Oxy Injector-Turboxal
Das kompakte, schwimmende Sauerstoff-Eintragssystem zum wirtschaftlichen Sauerstoffeintrag und zur Durchmischung von Belebungsbecken sowie hochbelasteten Abwasserteichanlagen
Injector-Poroxal
Das verschleißfreie, energieautarke System zum Sauerstoffeintrag über verstopfungssichere Schlauchausströmer
Injector-Bicone
Das System zum Eintrag von Sauerstoff in hohen Konzentrationen unter Druck für individuelle Aufgaben
Alle Systeme sind sowohl als Drop-in-Unit bei laufendem Betrieb montierbar als auch fest installierbar.
Beratung bei der Abwasserbehandlung mit Sauerstoff ist das A und O
Die Abwasserbehandlung mit Sauerstoff ist für alle Branchen geeignet, die eine biologische Stufe betreiben:
- Chemie und Petrochemie
- Raffinerien
- Kommunale Abwasserbehandlung
- Lack- und Farbindustrie
- Textil- und Lederindustrie
- Zellstoff- und Papierherstellung
- Lebensmittelindustrie wie Molkereien, Schlachthöfe, Getränkeindustrie, Back- und Süßwarenhersteller
- Besonders geeignet für hoch belastetes Industrieabwasser und Lebensmittelabwasser
Das optimale Sauerstoff-Eintragssystem und Anlagenkonzept für die jeweilige Abwasseranlage zu finden, wird für Betreiber durch den Rat kompetenter Fachleute deutlich vereinfacht. Neben der Auswahl der geeigneten Variante ist auch deren Integration in den bestehenden Behandlungsprozess von erheblicher Bedeutung. Air Liquide kann dabei auf über 30 Jahre Erfahrung und eine Anzahl von mehr als 1.000 installierter Systeme weltweit zurückgreifen.
Auf Wunsch installieren die Abwasserbehandlungs-Experten in Ihrer Anlage mobile Systeme, um die Leistungsfähigkeit und Flexibilität in der Praxis zu demonstrieren. Solche Test-Einsätze sind auch über längere Zeiträume möglich.
Der Einsatz von Sauerstoff optimiert die biologische Abwasserbehandlung: Ozon reduziert den Überschussschlamm und den Schlammindex beziehungsweise Fadenbakterien/Blähschlamm. Ebenso wirksam ist Ozon bei schwer abbaubarem bzw. hartem, inerten CSB sowie bei Spurenstoffen. Abwasser mit reinem Sauerstoff zu behandeln, ermöglicht es, auf bauliche Erweiterungen zu verzichten und gleichzeitig die Leistung bestehender Anlagen zu steigern. Die Nitrifikation und der Stickstoffabbau werden optimiert, der Einsatz von Bau- und Maschinentechnik minimiert. Damit ist eine Steigerung der Anlagenleistung um über 50 % ohne bauliche Erweiterung realisierbar.
Nexelia zur biologischen Abwasserbehandlung – Maximale Effizienz und minimale Kosten
Nexelia, die Marke von Air Liquide für alle Prozess-Lösungen, bündelt technische Gase, Prozess-Know-how und die passende Anwendungstechnologie mit einem starken Leistungsversprechen – hier zur biologischen Abwasserbehandlung.
