Fallstudie Kläranlage Büdingen

Die Kläranlage Büdingen war aus gegebenem Anlass daran interessiert, einen Langzeitversuch nach dem C-N-P Konzept durchzuführen.

1.Thema- Schlammreduktion 2021

Das Hauptanliegen bestand darin, das erhöhte Schlammvolumen und den TS-Gehalt im Belebungsbecken zu senken.
Die Dosierung des Produktes ENTEC©-118/A begann im April 2021.
Danach wurde, sukzessive, der Lufteintrag gesenkt.
Die Belüftungssteuerung musste dazu geprüft werden. Durch die Tätigkeit der Firma PRO-ENTEC wurde festgestellt, dass die Ammonium und -Nitrat Messsonden falsche Werte anzeigten.
Nach Behebung dieses Fehlers und einer Anreicherungszeit des ENTEC©-Produktes im Belebtschlamm, die ca. die 3-Fache Verweilzeit betrug, konnten Tendenzen der Verbesserung der Schlammsituation festgestellt werden.

C-N-P Zielsetzung

Bei Einsatz des C-N-P – Verfahrens erwarten wir die folgenden Effekte:

✔ Dosierung der ENTEC - Produkte bei gleichzeitiger Verminderung der Sauerstoffzufuhr führt zu einer Umstellung der Mikroorganismen-Population in Richtung auf hochorganisierte, langsam wachsende Spezies, die die Reinigungsleistung mit vermehrtem Assimilationsanteil und verminderter Mineralisation erzielen. (Nur noch ca. 30 % des Kohlenstoffs werden zu CO2 oxidiert.) Gleichzeitig wird die Schlammautolyse zurückgedrängt. Der höhere Anteil aktiver Biomasse im Schlamm führt zu einer besseren Reinigungsleistung und besserem Sedimentationsverhalten (Verringerung des Schlammindex).

✔ Dieses zusammen mit den Oberflächeneffekten des ENTEC-Produkts („Substratspeicher“ und „Bewuchsfläche für die Mikroorganismen“) führt zu einer Leistungserhöhung der Anlage, Ausgleich von Belastungsspitzen, ebenso zum Verschwinden von unerwünschten Effekten wie Schlammabtrieb. Aufgrund der besseren Sedimentationseigenschaften des Schlammes ist auch eine höhere hydraulische Leistung zu erwarten. Mit Rücknahme des Sauerstoffeintrags geht auch der Phosphor-Ablaufwert zurück, da die übermäßige Oxidation von biologisch gebundenem Phosphor zu o-Phosphat unterbleibt. Bezogen auf den Aluminiumgehalt stellt sich im Allgemeinen ein ß-Faktor von ca. 0,5 ein. Zusammen mit dem besseren Sedimentationsverhalten eröffnet dies die Möglichkeit, auch niedrige Ablaufwerte problemlos zu erreichen.

✔ Die Stickstoffelimination ist auch ohne Denitrifikationszonen zu realisieren, da der Umweg über die positive Oxidationsstufe des Nitrats nicht mehr genommen wird. Somit besteht die Möglichkeit, nach der Einfahrphase die Denitrifikationszeiten zu vermindern und schließlich ganz abzuschalten bzw. bei einer vorgeschalteten Denitrifikation die Rezirkulation abzuschalten, was sich nicht nur auf den Energieverbrauch, sondern auch auf die hydraulische Kapazität der Anlage günstig auswirkt.

✔ Während sich der C-Gehalt des Schlammes erhöht, nimmt die Gesamtmasse des Schlamms ab, da weniger Sauerstoff eingetragen wird. Hierdurch nimmt das Schlammalter stark zu, es kann bei gleichbleibendem Schlammalter der TS-Gehalt reduziert werden.

Schlammentwässerungsmanagement 2023

Die Kläranlage ist baulich auch dadurch gekennzeichnet, dass wenig flexible Reaktionsmöglichkeit bei frachtbedingtem, saisonal steigendem Schlammanfall gegeben ist.

Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die Entwässerung mit Hilfe einer Kammerfilterpresse bei Kalk-Eisen Konditionierung erfolgt.

Die Firma Pro-ENTEC forcierte eine Umstellung auf Polymerkonditionierung und führte den Umbau durch.

Es wurde eine Polymerlöseanlage installiert, die, bezogen auf die Schlammmenge, das Produkt zudosiert.

Die richtige Polymermenge als Lösung wird über eine Leitfähigkeitssonde sichergestellt.

Optimierung Beschickung Kammerfilterpresse

Vorher ⇒Die Flockungshilfsmittel-Lösung wurde konstant dosiert.

Mit steigendem Druck (grün) nimmt die Schlammbeschickung (schwarz) ab. Es erfolgte eine Überdosierung.

Neu ⇒ Die Dosierung der FHM-Lösung (blau) erfolgt automatisch, proportional zur Schlammmenge.

Der Parameter Leitfähigkeit (rot) signalisiert, dass die die Polymerkonzentration korrekt ist.

Bei Unterschreiten einer MIN-Schwelle für Leitfähigkeit oder Wasserdurchfluss erfolgt eine Störmeldung und die Pressenbeschickung wird gestoppt.

Die Gefahr, dass die Pressung infolge Dosierfehler nicht optimal ist, wird minimiert. Zeitraubendes manuelles Abschaben oder das Waschen der Presse kann verhindert werden.

Bilder vor und nach Start des C-N-P Konzepts

Vorher

Nach Einführung des C-N-P Konzepts

Kläranlage Langenselbold

Die Kläranlage Langenselbold ist dadurch überlastet, dass höhere Einwohnerwerte als Ausbauzustand vorliegen. Die starke Hydraulik verursacht Feststoffabtreib und dadurch hohe CSB-Werte im Ablauf der Anlage.

Aufgrund der strengen Grenzwerte von 28mg/l CSB wurde das immer wieder problematisch. An der Kläranlage Langenselbold wurde deshalb 2020 begonnen, geringe Mengen „ENTEC© Zadial“ in den Zulauf zu dosieren.

Nach den ersten guten Ergebnissen wurde ab 2024 das Fällmittel mit ENTEC-118/Z ersetzt. Dieses hochwirksame Spezialprodukt wird im Zuge des CNP Konzeptes eingesetzt und führt mit geringem ß-Wert bei der Phosphatelimination, geringen Lufteintrag in der Belebung und weniger Schlammanfall zu hervorragenden Ablaufwerten.

Kläranlage Langenselbold

Projekt Kläranlage ZAK

Die Situationsanalyse der Kläranlage ZAK ergab:

✘ Zu stark wechselnde Zulaufbedingungen, bzw Verhältnis C/N/P
✘ Zu viel Belüftung
✘ Zu wenig Gasproduktion im Faulturm

Durch die Zugabe von ENTEC Zadial in geringen Mengen konnten die gelösten, organischen Abwasserinhaltsstoffe möglichst schnell an die Belebtschlammflocken „gebunden“ werden.
Somit konnte die biologische Aufenthaltszeit verlängert werden, da mehr Kohlenstoffverbindungen zum Faulturm gelangen, ohne zu CO2 oxidiert zu werden, weniger Produkt für die Fällung mussten eingesetzt werden.

Vorteile

✔ Mehr Gas
✔ Ausgleich von Belastungsschwankungen
✔ Einsparung Fällmittel
✔ Bessere Denitrifikation ohne zusätzliche Mittel

Zusätzlich wurde FK 600 in den Faulturm dosiert, um die Gasproduktion nochmals zu steigern.

Bilder Projekt ZAK