Projekt 31131/01

Untersuchung des Umweltentlastungspotenzials der Thomomat-Technologie am Beispiel der Eindickung von Klärschlamm aus der kommunalen Abwasserreinigung

Projektträger

Universität Stuttgart Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA)
Bandtäle 2
70569 Stuttgart
Telefon: 0711/685-63723

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Eine gute Eindickung von Klärschlamm ohne den Einsatz maschineller Eindicker und ohne Flockungsmittel führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und kann es ermöglichen, bestehendes Faulraumvolumen zur Co-vergärung zu nutzen und somit zur regenerativen Energiegewinnung beizutragen.
Von Herrn Dieter Thom wurde für die verbesserte Abscheidung von Öl-Wasser-Gemischen ein Gerät (Thomomat) entwickelt, welches auch bei Überschussschlämmen den Absetzvorgang deutlich beschleu-nigen und zu wesentlich höhere Feststoffkonzentrationen führen sollte.
Im Rahmen des Projektes sollten systematische Vorversuche zur Wirkung des Thomomaten auf die Schlammeindickung durchgeführt werden. Ziel war es, in einem großtechnischen Standeindicker im Batch- Betrieb die Eindickwirkung mit und ohne Einsatz der Thomomat-Technologie zu vergleichen.



Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Versuche wurden in drei Versuchsreihen unterteilt, bei denen jeweils mehrere Chargen (Versuchs-phasen) ohne Einsatz des Thomomaten (Referenzversuche) und mit Einsatz des Thomomaten untersucht wurden, um im Jahresverlauf schwankende Schlammeigenschaften und Änderungen der Abwas-serzusammensetzung mit zu erfassen. In der jeweils ersten Versuchsphase wurde die Eindickleistung ohne Einsatz des Thomomaten ermittelt (Referenzwerte) und mit der bei Einsatz des Thomomaten ver-gleichen.
Dazu wurde der Voreindicker des Lehr- und Versuchsklärwerks der Universität Stuttgart mit Überschuss-schlamm beschickt. Nach Erreichen der erforderlichen Füllung wurde die Beschickung gestoppt und der Schlamm setzte sich 12 Stunden lang ab. Abgesetzter Schlamm und Überstandswasser wurden getrennt abgezogen und untersucht. Der gleiche Versuchsablauf erfolgte dann mit Einsatz des Thomomaten.
Nach Aussage des Erfinders bewirkte der Thomomat einen „Memory-Effekt“, d.h. nach Einsatz des Tho-momaten sollte die verbesserte Absetzwirkung auch ohne erneutes Anschalten des Gerätes für einige Tage anhalten. Daher sollten nach Untersuchung der Wirkung des Thomomaten noch weitere Versuche durchgeführt werden, um diesen „Langzeiteffekt“ zu untersuchen.



Ergebnisse und Diskussion

Die Versuche wurden in einem Zeitraum von etwa einem halben Jahr durchgeführt, in dem der Schlam-mindex als Maß für die Absetzfähigkeit von 140 ml/l auf unter 80 ml/l absank. Die Referenzversuche und die Versuche mit dem Thomomaten ohne Schwefelsäureeinsatz wurden im Zeitraum März/April 2013 bei relativ konstantem Schlammindex (ISV) von 100 - 120 ml/l durchgeführt, während die Versuche mit Schwefelsäure im Juli durchgeführt wurden, wo der Schlammindex mit 80 bis 90 ml/l deutlich niedriger lag und somit auch ohne Thomomat von einer besseren Eindickfähigkeit ausgegangen werden konnte. Dies zeigte sich bereits in der höheren Feststoff-Konzentration des Überschussschlammes.
Weiterhin wurde untersucht, ob die Konzentrationen an organischen Stoffen und Nährstoffen im Trüb-wasser durch den Thomomaten beeinflusst wurden. Sowohl für Stickstoff und Phosphor als auch für den Parameter CSB ergibt sich kein signifikanter Einfluss des Thomomaten. Die Schwankungen der Messwerte wurden durch die Probenahme und den Schwimmschlamm stärker beeinflusst als durch den Thomomaten.

Durch den Einsatz des Thomomat konnte keine eindeutige Verbesserung der Absetzbarkeit nachgewie-sen werden. Zwar wird die Feststoffkonzentration im Trübwasser (1 m Tiefe) etwas geringer, aber der Eindickvorgang wird dadurch nicht verbessert. Im Schlamm sind keine höheren Konzentrationen nach-weisbar. Auch die Zugabe von Schwefelsäure in die Lanzenspitze führt nicht zu einer wesentlichen Ver-änderung. Die Schwankungen in der Absetzbarkeit im Versuchszeitraum sind dabei allerdings sehr hoch. Da die Versuche nicht parallel mit demselben Schlamm durchgeführt werden konnten, bestand die Unsi-cherheit, dass Schwankungen im ISV sich auf die Ergebnisse auswirkten. Während des Hauptversuchs-zeitraums veränderte sich der ISV nicht wesentlich, aber hin zu einer besseren Absetzbarkeit. Die Ver-suchsergebnisse sollten dadurch positiv beeinflusst werden.

Die Ergebnisse für die Feststoffgehalte in Trübwasser und abgesetztem Schlamm lagen im für statische Schlammeindicker üblichen Schwankungsbereich. Signifikante Veränderungen, wie sie z.B. durch ma-schinelle Eindickung erreicht werden können, konnten nicht festgestellt werden.



Fazit

Ziel der Untersuchungen war es, die postulierte positive Wirkung des Thomomaten auf die Schlammein-dickung zu untersuchen. Vom Hersteller wurden deutlich bessere Eindickprozesse vermutet, die mit de-nen einer maschinellen Überschussschlammeindickung vergleichbar sein sollten. Dies konnte in keiner Versuchsphase und nicht annähernd bestätigt werden. Der in den verschiedenen Versuchsreihen erzielte Feststoffgehalt nach Eindickung schwankte mit und ohne Thomomat in einem für die statische Eindi-ckung üblichen Bereich. Somit sind durch den Einsatz des Thomomaten auch keine signifikanten Kos-tenvorteile zu erwarten.

Übersicht

Fördersumme

50.683,00 €

Förderzeitraum

31.01.2013 - 30.07.2013

Internet

www.iswa.uni-stuttgart.de

Bundesland

Sachsen

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik