Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Im Rahmen der vierten Phase des Projektes sollte untersucht werden, ob mit einem neuartigen Konditionierungsverfahren bei Kl\u00e4rschl\u00e4mmen und auch bei schlecht entw\u00e4sserbaren Schl\u00e4mmen im technischen Betrieb ein verbessertes Entw\u00e4sserungsergebnis m\u00f6glich ist. Gleichzeitig sollte untersucht werden, ob das neuartige Messverfahren zur online Charakterisierung der Schlammflocken eine Reduzierung des Flockungsmittelverbrauches erm\u00f6glicht und damit dazu beitr\u00e4gt, die Umweltauswirkungen durch \u00dcberdosierung von Polymeren mit ihren ung\u00fcnstigen \u00f6kotoxikologischen Eigenschaften zu minimieren. Wissenschaftliches Ziel war die Analyse und Bewertung des neuen Konditionierungsprozesses im Hinblick auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Schl\u00e4mmen und Entw\u00e4sserungsaggregaten. Damit sollte eine Erweiterung des bisherigen Entwicklungsstandes angestrebt werden, um ein breiteres Anwen-dungspotenzial zu erschlie\u00dfen und eine sp\u00e4tere Praxiseinf\u00fchrung zu er\u00f6ffnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer erste Schritt beinhaltete die Konstruktion und Erstellung der Konditionierungsanlage einschlie\u00dflich Herstellung und Montage von Einzelkomponenten (u. a. Flockungsreaktor, Flockensensor, Dosierstation), sowie die Inbetriebnahme. Im Rahmen der sich anschlie\u00dfenden Versuche sollten belastbare Aussagen zur Stabilit\u00e4t, Zuverl\u00e4ssigkeit und Leistungsf\u00e4higkeit des Konditionierungsprozesses gewonnen werden. Dabei sollte eine Erprobung auf verschiedenen Kl\u00e4ranlagen erfolgen, um statistisch hinreichend abgesicherte Aussage zur Verbesserung des mittleren Entw\u00e4sserungsgrades und die insgesamt zu entsorgende Kl\u00e4rschlammmenge zu ermitteln. Dar\u00fcber hinaus war beim Flockungssensor eine Analyse und Optimierung der Langzeitstabilit\u00e4t des Sensorsignals u. a. wegen der Verschmutzungsgefahr durchzuf\u00fchren.
\nDas Versuchsprogramm gliederte sich in eine Parameterstudie mit einer anschlie\u00dfenden Vergleichsstudie, die sich auf die klassische\/neue Konditionierung auf verschiedenen Kl\u00e4ranlagen sowie auf verschiedene Schlammarten und Entw\u00e4sserungsaggregate bezog. Im Rahmen der Vergleichsstudie wurde ein direkter Verfahrensvergleich durch Parallelbetrieb von baugleichen Entw\u00e4sserungsaggregaten oder ein Wechselbetrieb vorgenommen. Die Studie sollte insbesondere die \u00dcbertragbarkeit auf verschiedene Schl\u00e4mme und Entw\u00e4sserungsaggregate sowie die Betriebszuverl\u00e4ssigkeit aufzeigen. Neben der Unter-suchung der Entw\u00e4sserung in verschiedenen Dekanter-Bauarten wurde auch die Entw\u00e4sserung in der Siebschneckenpresse untersucht.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Betriebsversuche auf verschiedenen Kl\u00e4ranlagen zeigten, dass bei \u00fcblichen Umgebungstemperaturen, d. h. keine Schlammtemperaturen knapp \u00fcber dem Gefrierpunkt, ausnahmslos eine Verbesserung des Entw\u00e4sserungsergebnisses erzielt wurde. Die mehr als zehn Betriebsversuche zeigten, dass das Potenzial zur Verbesserung des Entw\u00e4sserungsergebnisses etwa 3 bis 5 Prozentpunkte betr\u00e4gt, wobei gleichzeitig eine Verbesserung des Abscheidegrades bzw. der Filtratqualit\u00e4t erzielt wird. Letzteres wurde in einem Fall auch gezielt genutzt, um die Sickerwasserbehandlung zu verbessern. Das neue Flockungssystem nutzt Taylorwirbelbildung gezielt zur Anpassung der Flockenstruktur an das Entw\u00e4sserungsaggregat. Es besitzt auf der einen Seite eine gro\u00dfe Flexibilit\u00e4t f\u00fcr die zum Teil sehr unterschiedlichen Schlammeigenschaften und Anwendungen, da es vier Anpassungsm\u00f6glichkeiten gibt. Diese Anpassung gelingt aber nur, wenn man die Flockenstruktur online \u00fcberpr\u00fcft, wie es mit dem Flockenssensor gehandhabt wurde. Die gute Filtratqualit\u00e4t erm\u00f6glicht ein erweitertes Einsatzpotenzial auch f\u00fcr Siebmaschinen zur Abwasserbehandlung und zur Entlastung von Nachkl\u00e4rbecken.
\nDie Demonstrationsversuche verliefen insofern insgesamt erfolgreich und die Technik erscheint aufgrund des Einsparpotenzials durch reduzierte Schlammengen wirtschaftlich.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Entwicklung wurde auf folgenden Messen seit 2003 pr\u00e4sentiert:
\n\tAchema 2003, Frankfurt
\n\tTerraTec 2003, Leipzig
\n\tHannover Messe 2004, Hannover
\n\tWasser Berlin 2004, Berlin
\n\tIFAT 2005, M\u00fcnchen
\n\tAchema 2006, Frankfurt
\n\tkommend: IFAT 2008, M\u00fcnchen
\nWeiterhin fanden mehr als zehn Vortr\u00e4ge und Publikationen zu den Ergebnissen statt, einige davon als rezensierte Ver\u00f6ffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften (Water Science and Technologie, Journal of Separation Science and Technology).<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Ziel des Gesamtprojektes war es, einen Flockungsreaktor zur Behandlung eines Volumenstromes von 30 m3\/h zu entwickeln und diesen durch einen Flockungssensor zu regeln. Dieses Ziel konnte aufgrund von Schwierigkeiten mit der zuerst gebauten Versuchsanlage letztendlich nicht nachgewiesen werden. Gleichwohl ist mittlerweile durch intensive Entwicklungsarbeiten der CUTEC die Konditionierungseinrichtung FlocFormer und der Flockungssensor FlocSens zur Marktreife gebracht worden. Ein FlocFormer zur Behandlung von 30 m3\/h steht auch zur Verf\u00fcgung, aufgrund von zeitlichen Aspekten konnten jedoch nur abschlie\u00dfende Versuche zur Funktionsdemonstration durchgef\u00fchrt werden.
\nDie FlocFormer-Technologie wurde bis jetzt in \u00fcber 20 Applikationen getestet. Die Ergebnisse der Versuche sind positiv. Je nach Art der Anwendung konnten zum Teil ganz erhebliche Steigerungen der Entw\u00e4sserbarkeit oder Verringerungen des Flockungsmittelverbrauches erzielt werden. \u00dcberraschend war die Feststellung, dass sich zus\u00e4tzlich im Regelfall die Klarlaufphase der Entw\u00e4sserung oder Separation verbessert. Mit der Anwendung des FlocFormers zur Deponiesickerwasserbehandlung wurde ein \u00f6konomisches Behandlungsverfahren zur CSB-Reduktion von Deponiesickerwasser entwickelt. Das korrespondierende CUTEC-Verfahrenskonzept ist DeSiFloc. Eine DeSiFloc-Analge wurde mittlerweile erstellt und wird auf der Kreism\u00fclldeponie des Landkreises Osterode am Harz erfolgreich betrieben. Der FlocFormer ist mittlerweile in Deutschland, Belgien, der Schweiz und in Japan erfolgreich getestet worden. Insbesondere die japanischen Anwendungen sind interessant, da der FlocFormer vorteilhaft f\u00fcr eine neue Art von Entw\u00e4sserungsaggregaten zu sein scheint.
\nDer Flockungssensor FlocSens wurde f\u00fcr zwei verschiedene Anwendungen weiterentwickelt; zum Einen als online-Prozessmessger\u00e4t f\u00fcr den Rohrleitungsbau und zum Anderen als Laboranwendung, um Flockungsvorg\u00e4nge im Batchversuch analysieren zu k\u00f6nnen. Soft- und Hardware wurden benutzerfreundlicher und robuster gemacht. In verschiedenen Anwendungen konnte die Funktionsf\u00e4higkeit des Sensors unter Beweis gestellt werden. Die Auswertungen eignen sich gut, um das Produkt der Flockung zu charakterisieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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