Korrespondenz Abwasser · Abfall - COOPERATIVE Infrastruktur und ...

Fachbeiträge
2.2 Chemikalienbedarf
Für die Aufrechterhaltung einer möglichst freien Membranoberfläche
werden in regelmäßigen Abständen Chemikalien verwendet.
Für die Entfernung organischer Beläge (Biofouling)
hat sich Natriumhypochlorit (NaOCl) durchgesetzt – dieses
Reinigungsmittel wird auf nahezu allen MBR-Anlagen eingesetzt.
Alternativ wird beispielsweise auf der MBR Monheim
Wasserstoffperoxid [11] in hohen Konzentrationen verwendet.
Die AOX-Problematik entfällt hierbei, dagegen fallen höhere
Chemikalienkosten an.
Die übliche Zwischenreinigung von MBR-Modulen (Rückspülung
mit Permeat und Chemikalie) wird in Abhängigkeit von der
Wasserqualität in Abständen von wenigen Tagen bis zu mehreren
Wochen durchgeführt. Für kommunale Anlagen hat sich ein
Zyklus von etwa zwei bis vier Wochen für eine alkalische Zwischenreinigung
mit 250 ppm Natriumhypochlorit bewährt. Zudem
werden die Membranen je nach Abwasserzusammensetzung
und Fällmittelbedarf regelmäßig mit etwa 1000 ppm Zitronensäure
rückgespült (abhängig vom Membranhersteller).
Intensivreinigungen, in denen das komplette Membranmodul
in die Chemikalienlösung getaucht wird, werden etwa jährlich
mit Natriumhypochlorit (500–1000 ppm), Wasserstoffperoxid
(bis 5 %) und Zitronensäure (1–2 %) durchgeführt. Nichtrückspülbare
Membranen werden in der Regel häufiger (zum
Beispiel zweimal jährlich) intensiv gereinigt.
Für eine Zwischenreinigung mit 250 ppm NaOCl (berechnet
auf freies Chlor) im Rhythmus von 14 Tagen und eine jährliche
Intensivreinigung mit 1000 ppm Cl werden nach eigenen
Berechnungen theoretisch etwa 0,3 bis 0,6 Liter je m² Membranfläche
und Jahr verbraucht. Für die Reinigungen mit Zitronensäure
(1000 ppm im Dreimonats-Rhythmus und jährliche
Intensivreinigung mit 2500 ppm) fallen etwa 0,2 bis
0,4 L/(m² � a) an.
Die Kosten für die Reinigungschemikalien sind sehr gering,
Wedi [13] gibt für die Kläranlage Monheim eine Größenordnung
von 0,01–0,02 €/m³ an. Ein Vergleich zu den Gesamtbetriebskosten
von etwa 0,28 €/m³ [14] zeigt, dass die Chemikalien
nur etwa 3–7 % der Betriebskosten ausmachen. Neben den
Kosten für die Chemikalien fallen jedoch auch Personalkosten
an. Diese sind in der Praxis nur schwer monetär zu bewerten, da
die Stunden für die Reinigung nicht gesondert erfasst werden
und Personalkosten variieren. Letztendlich ist eine Bewertung
der negativen Umweltauswirkungen problematisch, beispielsweise
durch die Bildung von AOX beim Einsatz von NaOCl.
3 Ressourcenschonender MBR
3.1 Energieeinsparungen durch eine angepasste Steuerung
Membranbelebungsanlagen werden biologisch analog zu konventionellen
Belebungsanlagen nach dem Schlammalter bzw.
der Schlammbelastung bemessen. Nach dem DWA-Arbeitsbericht
„Membranbelebungsverfahren“ [15] kann die Ermittlung
der Größe des Belebungsbeckens nach dem Arbeitsblatt
ATV-A 131 erfolgen, wobei ein erhöhter Feststoffbedarf bis zu
12 g/L anzusetzen ist. Trotz der konventionellen Vorgaben wurden
und werden in Deutschland bislang kommunale MBR überwiegend
mit Schlammaltern größer 25 Tagen betrieben [16].
Ursache hierfür ist meist nicht die Erfordernis einer simultan aeroben
Schlammstabilisierung, sondern der Umstand, dass die
www.dwa.de/KA
Kommunale Abwasserbehandlung