Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Abwasseranfall in Industriebetrieben tendiert seit einiger Zeit zu geringeren hydraulischen Mengen, daf\u00fcr aber zu organisch h\u00f6heren Konzentrationen. Gleichzeitig entstehen modulare und dezentrale industrielle Produktionseinheiten. Hieraus ergibt sich ein Bedarf an modularen, effizienten und energiearmen Abwasserreinigungsstufen.<\/p>\n
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen modularen anaeroben Filters zur hochgradigen Aufbereitung von Abw\u00e4ssern kleinerer und mittlerer Industriebetriebe. Zur gleichzeitigen Elimination unerw\u00fcnschter reduzierter Ammoniumverbindungen wird die Anaerobstufe mit einem Ionenaustauscher kombiniert. Aus dieser werden konzentrierte Ammoniumw\u00e4sser zur weiteren industriellen Nutzung gewonnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach der Durchf\u00fchrung einer umfassenden Literaturstudie zum Stand der Technik mit Auswertung der Vor- und Nachteile bestehender Techniken erfolgt der Bau einer geeigneten Laboranlage. In dieser Anlage werden im Folgenden unterschiedliche Tr\u00e4germaterialien bei unterschiedlichen Raumbelastungen untersucht und das jeweilige Optimum bestimmt. Neben den erforderlichen Abwasseranalysen wird das entstehende Biogas in Qualit\u00e4t und Menge analysiert. Im Anschluss erfolgen Versuchsauswertung und Bericht.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen des Vorhabens wurden anaerobe Abbauversuche im Filter mit einer Laboranlage unter Zudosierung von Glucose durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Nach einer ersten Phase des Aufwuchses der Biomasse auf das gew\u00e4hlte Tr\u00e4germaterial und kontinuierlicher Korrektur des pH-Wertes konnte die Laboranlage im Anschluss stabil betrieben werden. Dabei konnte eine nennenswerte und stetig ansteigende Gasproduktion festgestellt werden.<\/p>\n
Die organische Raumbelastung der Versuchsanlage betrug zun\u00e4chst 5 kg CSB\/m3*d und wurde im Laufe der Versuche auf 10 kg CSB\/m3*d erh\u00f6ht. Bei stabilem Betrieb und weiter steigender Gasproduktion, welche sich auf mittlere Werte von ca. 45 l\/d einpendelte, lief die Versuchsanlage bei der eingestellten hohen Raumbelastung nahezu problemlos.<\/p>\n
Die CSB-Abbauleistung lag in der stabilen Phase im Bereich von ? 95 % im Originalablauf und ? 98 % im Filtrat. \u00dcber den Versuchszeitraum konnte ein geeignetes Sp\u00fclprogramm erarbeitet werden, welches gleichzeitig schonend und sichtbar effektiv das Festbett von \u00fcbersch\u00fcssigen Feststoffen befreite.<\/p>\n
Die Massenbilanz f\u00fcr Gasproduktion ergab, dass ca. 70 % des Substrats in Biogas umgesetzt wurden, womit die Gasproduktion bei ca. 2\/3 der Literaturwerte liegt. Die Massenbilanz \u00fcber die N\u00e4hrstoffzugabe wurde mit 98 % Stoffumsatz ermittelt. Dabei ist davon auszugehen, dass das im System entstandene Biogas neben dem Austrag \u00fcber den Ablauf zus\u00e4tzlich \u00fcber den Rezirkulationsbeh\u00e4lter verloren ging.<\/p>\n
Die erzielte Reinigungsleistung mit 95 bis 98 % bei einer Raumbelastung von 10 kg CSB\/m3*d
\nund den erreichten CSB-Ablaufwerten 200 bis 500 mg\/l in der Originalprobe stellen ein hervorragendes Ergebnis dar.<\/p>\n
Der bei den Untersuchungen beobachtete Feststoffaustrag aus dem Filter wurde untersucht. Insbesondere wurde ein effektives Sp\u00fclprogramm entwickelt, das so effektiv ist, dass der Feststoffaustrag zwischen den Sp\u00fclphasen minimal wird, aber das Gef\u00fcge im System nicht so sehr st\u00f6rt, dass es zu starken und\/oder lang anhaltenden Prozesseinbr\u00fcchen kommt.<\/p>\n
Es ist beabsichtigt, in einem Folgeprojekt die gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen umzusetzen und die festgestellten Zusammenh\u00e4nge weiter zu untersuchen. Dabei ist geplant, in einer halbtechnischen Pilotanlage die Beschaffenheit und Menge der ausgetragenen Feststoffe in Abh\u00e4ngigkeit unter-schiedlicher Schichtungszonen im Festbett mit unterschiedlichen Filtermaterialien und verschiedenen Korndurchmessern zu untersuchen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse werden auf der IFAT 2008 pr\u00e4sentiert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung eines modularen anaeroben Filters zur hochgradigen Aufbereitung von Produktionsabw\u00e4ssern kleinerer bis mittlerer Industriebetriebe. Bei den durchgef\u00fchrten labortechnischen Untersuchungen konnte die Wirksamkeit des Verfahrens in Bezug auf hohe Raumumsatzleistungen sowie geringe Ablaufkonzentrationen an organischer Verschmutzung nachgewiesen wer-den. Der anaerobe Filter ist somit f\u00fcr die Reinigung organisch hochbelasteter Abw\u00e4sser grunds\u00e4tzlich geeignet. Geeignete technische Ma\u00dfnahmen zur Verminderung des Feststoffaustrages sowie die langfristige prozesstechnische Wirksamkeit des Verfahrens unter realen Bedingungen werden in einer sp\u00e4teren halbtechnischen Pilotanlage untersucht<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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