Titel

Zusammenfassung

Vor allem in ländlichen und weniger gut erschlossenen Gebieten finden Kleinkläranlagen häufig Anwendung. Bundesweit werden ca. 2 Mio. Kläranlagen und abflusslose Gruben betrieben, wobei unter dem Stand der Technik das konventionelle Belebtschlammverfahren, SBR-Anlagen, Membranbelebungsanlagen, Wirbelbett- und Festbettanlagen, Tauchkörper- und Tropfkörperanlagen sowie naturnahe Verfahren zu verstehen sind. Der gegenwärtig bestehende Handlungsbedarf umfasst neben der Anpassung des Altbestandes an den Stand der Technik, die Anlagenoptimierung, vor allem im Hinblick auf die Reduzierung des Reststoffanfalls der Kleinkläranlagen. Unter Reststoffe fallen dabei Primär- und Überschussschlämme, die mit Räumfahrzeugen abtransportiert und in kommunalen Kläranlagen entsorgt werden. Ziel dieses Projekts ist, den Schlammanfall am Ort der Entstehung zu minimieren und somit Kosten, Aufwand sowie die Mehrbelastung kommunaler Kläranlagen zu verringern.

Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann eine Schlammreduzierung durch die Lyse von Teilen des Belebtschlamms erreicht werden. Dies kann durch den Einsatz von Reagenzien oder Installation einer weiteren Verfahrensstufe erreicht werden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird die Lyse durch pH-Wert-Absenkung (pH = 5) mittels verstärkter Nitrifikation und Unterdrückung der Denitrifikation untersucht. Dazu werden Versuche an einer Membranbelebungsanlage (4 EW) durchgeführt. In diesem Rahmen werden Abbauprozesse unter Normalbetrieb bei pH-Werten im neutralen Bereich (6,5…8,5)  mit denen unter sauren Bedingungen verglichen.

Eine Reduzierung des pH-Wertes wird durch eine verstärkte Belüftung des Belebtschlamms erreicht, durch welche ein Säureverbrauch infolge des Nitrifikationsprozesses erreicht wird. Infolge dessen sinken die Säurekapazität im Reaktor und damit der pH-Wert. Eine Lyse des Belebtschlamms sowie Flockenzerfall stellen sich ein. Die Auswirkungen eines geringen pH-Wertes auf den Biomasseertrag bzw. den Gehalt an AFS im Überstand des sedimentierten Überschussschlammes werden bestimmt. Zudem werden die Betriebswerte der Anlage erfasst und in Hinblick auf die eingestellten pH-Werte ausgewertet. Eine Quantifizierung und Bilanzierung des Überschussschlammanfalls beider Betriebsfahrweisen wird durchgeführt. Im weiteren Versuch wird Primärschlamm in das Belebungsbecken gegeben um die Auswirkungen des sauren Milieus auf den Gesamtschlammanfall zu untersuchen und zu identifizieren.

Des Weiteren werden bestehende Kleinkläranlagen auf acide Betriebsbedingungen und ihre Auswirkungen auf die Ablaufqualität sowie dessen Einfluss auf Gewässer untersucht. Dafür wird bei geeigneten Anlagen ein Messprogramm durchgeführt und die erhaltenen Daten im Hinblick auf den pH-Wert im Zusammenhang mit den Ablaufwerten analysiert.

Schlagwörter

dezentrale Systeme, Kleinkläranlagen, Membranbelebungsverfahren, Lyse, Säurekapazität, Nitrifikation