Semisch, Jan (2011)

Thema

Entwässerung von kommunalen Klärschlamm unter Einsatz natürlicher Flockungshilfsmittel

Aufgabenstellung

Auf kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen fallen große Mengen an Klärschlamm an. Nach der Abwasserreinigung werden die anfallenden Klärschlämme auf mittleren und großen Abwasserbehandlungsanlagen einem anaeroben Faulprozess unterzogen, um einerseits die Schlammmenge zu reduzieren und andererseits den Klärschlamm zu stabilisieren. Üblicherweise wird dieser Faulschlamm maschinell entwässert.

Synthetische Polymere spielen als Flockungshilfsmittel bei der maschinellen Entwässerung von Klärschlämmen eine entscheidende Rolle. Laut Düngemittelverordnung § 9, Abs. 2, Punkt 4 (2008) dürfen allerdings Klärschlämme in Verbindung mit synthetischen Polymeren ab 1.1.2014 nicht mehr gewerbsmäßig in Verkehr gebracht werden. Eine Alternative zum Ersatz synthetischer Flockungshilfsmittel ist die Verwendung natürlicher Flockungshilfsmittel, wobei deren Kompatibilität mit Gewässerschutzbestimmungen und den Qualitätsanforderungen an den Klärschlamm wichtige Bewertungs- und Auswahlkriterien sind. Im speziellen Fall soll die Eignung natürlicher Flockungshilfsmittel zum Einsatz bei der maschinellen Entwässerung des Faulschlammes einer Großkläranlage in Sachsen experimentell getestet werden. Dabei wird einerseits der Faulschlamm der Kläranlage für Vorversuche verwendet, andererseits werden die konkreten Entwässerungsbedingungen vor Ort analysiert, um die Grundlage zunächst für zielgerichtete Laborversuche und die später angestrebte großtechnische Erprobung zu schaffen. Die großtechnische Umsetzung ist nicht mehr Gegenstand der Diplomarbeit.

Autorenreferat

Die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlämmen, die mit synthetischen Polymeren konditioniert wurden, ist aufgrund der Änderung des Düngemittelgesetzes ab 01.01.2014 nicht mehr möglich. Eine Alternative wäre der Verzicht auf synthetisch Polymere, wodurch die landwirtschaftliche Verwertung weiterhin möglich wäre.

Zur Untersuchung der Wirksamkeit natürlicher Flockungshilfsmittel wurden Flockungs- und Entwässerungsversuche im Labormaßstab durchgeführt und die Ergebnisse mit der Wirksamkeit eines synthetischen Flockungshilfsmittels verglichen. Im Anschluss wurden die Ergebnisse der Laboruntersuchungen in kleintechnischen Versuchen unter Verwendung einer Labordekantierzentrifuge überprüft. Des Weiteren wurde ein Wirtschaftlichkeitsvergleich durchgeführt.

Es konnte gezeigt werden, dass sich kationische Stärke zur Flockung von Faulschlamm eignet, die Wirksamkeit von synthetischen Polymer aber bislang nicht erreicht wird. Im Hinblick auf das zukünftige Verbot der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlämmen, die mit synthetischen Polymeren konditioniert wurden, ist die Verwendung natürlicher Flockungshilfsmittel dennoch ökonomisch und ökologisch sinnvoll.
 

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