Was können wir von der Schlammdesintegration mit Ultraschall ...

Was können wir von der Schlammdesintegration mit Ultraschall erwarten
Erfahrungen aus der Praxis
Die positiven Ergebnisse diverser Forschungs- und Entwicklungsarbeiten haben
Hersteller von Ultraschallgeräten dazu veranlasst, spezielle Systeme für den
großtechnischen Einsatz zur Schlammbehandlung auf Kläranlagen zu entwickeln.
Heute steht zweifelsfrei fest, dass 1. niederfrequenter Ultraschall hoher akustischer
Intensität zum Aufschluss von Klärschlammzellen führt und 2. damit der anaerobe
Abbau intensiviert wird, d.h. ein beschleunigter und weitergehender Abbau der
organischen Schlammfeststoffe erfolgt. Es gilt nun diese Effekte auch im full-scale
Betrieb auf Kläranlagen nachzuweisen und damit Planer und Betreiber von dem
Nutzen der innovativen Ultraschalltechnik zu überzeugen.
Der Nachweis der verbesserten Schlammfaulung kann nur auf der Grundlage von
Massenbilanzen erfolgen. Hierfür ist zunächst die Systemgrenze zu definieren. Im
einfachen Fall wird eine Bilanz über den Faulbehälter aufgestellt. Da die
Klärschlammdesintegration jedoch auch sekundäre Auswirkungen erzeugt, sollte der
Bilanzraum idealerweise die gesamte Kläranlage umfassen.
Im praktischen Kläranlagenbetrieb wurde jedoch deutlich, dass die Aufstellung einer
Massenbilanz in vielen Fällen schwierig ist. Anders ausgedrückt: das erhobene
Datenmaterial und die daraus abgeleiteten Kenngrößen (z.B. Ausfaulgrad, spezifisch
erzeugte Biogasmenge) spiegeln nicht immer die tatsächlichen Verhältnisse wider.
Allein die Tatsache, dass nahezu alle großtechnischen Faulbehälter nicht vollständig
durchmischt werden und daher Totzonen und Kurzschlussströme aufweisen,
unterstreicht die Schwierigkeit hier repräsentative Faulschlammkennwerte zu
bestimmen. Selbst in einer kontrollierten Studie über einen zweijährigen Zeitraum
konnten Abbaukenndaten nur mit erheblicher Schwankungsbreite ermittelt werden
(Winter, 2004). Abbildung 4 zeigt das Ergebnis dieser Studie, wobei die
Referenzwerte für den konventionellen Schlammabbau um 80% (52,4:29,0) streuen.
unbehandelt aufgeschlossen relative Differenz
-10,7
Ringspaltmühle
25,9
29,0
Vollraummühle
14,2
43,4
49,5
Ozonbehandlung
19,7
48,8
58,4
-6,3
Lysatzentrifuge
49,1
52,4
Ultraschall
9,9
48,9
53,8
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
Abbaugrad organischer Substanz [%]
relative Differenz [%]
Abbildung 4: Erzielte Abbaugrade von unbehandeltem und mit verschiedenen
Aufschlussverfahren vorbehandelter Klärschlämme (Winter, 2004)
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