Korrespondenz Abwasser · Abfall - COOPERATIVE Infrastruktur und ...

Fachbeiträge
Aus der Versuchsanlage wurden nach 18 und nach 24 Monaten
Betrieb einzelne Membrantaschen ausgebaut und analysiert.
An den ausgebauten Membranen wurden zum einen
Rückhaltsmessungen durchgeführt (Integritätstest), um festzustellen,
ob der Rückhalt an einer Testsubstanz sich im Vergleich
zu der neuen Membran verändert hat. Des Weiteren wurden
Aufnahmen mit einem Raster-Elektronenmikroskop (REM)
durchgeführt, um die Oberfläche der Membranen visuell auf
Beschädigungen begutachten zu können.
4 Ergebnisse aus der Versuchsanlage
4.1 Betriebsergebnisse
Kommunale Abwasserbehandlung
Die Granulatstraße (MCP Straße#2) wurde parallel zur Referenzstraße
(Straße#1) betrieben. In den ersten drei Monaten
der Versuche wurden beide Straßen bei gleichem Fluss von
14 L/(m 2 � h) und TS-Gehalt von ca. 10 g/L betrieben (Versuchsphase
I). Die Permeabilität der mit Granulaten betriebenen
Straße blieb während dieser dreimonatigen Phase I annähernd
konstant im Bereich von 100 bis 120 % der Anfangspermeabilität
[Anfangswert entspricht etwa 320 L/
(m 2 � h � bar)] (Abbildung 4). Hingegen zeigt die Referenzstraße
einen deutlichen Permeabilitätsrückgang von der Anfangspermeabilität
(100 %) auf ca. 40 % während dieser ersten
Versuchsphase. Ab diesem Zustand war die Permeabilität
der Referenzstraße nur noch durch chemische Zwischenreinigungen
(Rückspülung mit NaOCl für 5 min) aufrecht zu halten.
Nach der etwa dreimonatigen ersten Versuchsphase wurde
der Membranfluss der Granulatstraße auf bis zu 40 L/(m² � h)
erhöht. Bis auf den höheren Fluss wurden beide Straßen weiterhin
parallel mit ansonsten identischen Einstellungen betrieben.
Bis zu einem Fluss von 35 L/(m 2 � h) in der Granulatstraße
blieb die Permeabilität konstant bei ca. 300 L/
(m² � h � bar). Erst bei einem Fluss von ≥ 40 L/(m 2 � h)
wurde eine Permeabilitätsabnahme auf ca. 200 L/
(m² � h � bar) beobachtet. Dieser Rückgang ist durch eine
Konzentrationspolarisation an der Membrane zu erklären. Im
weiteren Verlauf des Betriebs konnte die Anfangspermeabilität,
wahrscheinlich aufgrund des Auftretens von irreversiblem
Fouling, auch bei Reduzierung des Flusses nicht mehr erreicht
werden.
Das Membranmodul der Granulatstraße wurde über den
kompletten zweijährigen Versuchszeitraum chemisch nicht gereinigt.
Insgesamt blieb die Permeabilität auf hohem Niveau
bei einem Membranfluss von durchschnittlich 19,8 L/(m² � h)
(24 h Dauerbetrieb ohne Unterbrechungen).
Die Referenzstraße (ohne den Einsatz von Granulaten) hingegen
zeigte eine deutliche Abnahme der Permeabilität und
wurde mit chemischen Zwischenreinigungen betrieben. Trotz
der chemischen Reinigungen konnte das hohe Durchsatzniveau
der Straße mit den Granulaten nicht erzielt werden. Der durchschnittliche
Membranfluss der Referenzstraße betrug 16,6 L/
(m² � h). In der Straße, in denen die Granulate für die physikalische
Reinigung eingesetzt wurden, konnte in diesem Versuchszeitraum
der hydraulische Durchsatz um etwa 20 % im
Vergleich zur Referenzstraße (chemische Reinigung) gesteigert
werden. Tabelle 2 fasst die Ergebnisse des Versuchs zusammen.
Der Einsatz von Granulatzugaben zum belebten Schlamm
hat insgesamt positive Effekte auf den Anlagenbetrieb, da bei
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