Kurzfassung der Dissertation

MECHANISCHER KLÄRSCHLAMMAUFSCHLUSS

von Dipl.-Ing. Johannes Müller

 

 

Klärschlamm ist neben dem gereinigten Wasser und Kohlendioxid das Endprodukt der Abwasserreinigung. Die Verbesserung der Abwasserreinigung führt zu einer weiteren Zunahme des Klärschlammanfalls. Handelte es sich früher um einen Wertstoff, der als Dünger in der Landwirtschaft verwendet wurde, so stellt Klärschlamm heute aufgrund der Schadstoffbelastung ein Entsorgungsproblem dar.

Im Rahmen dieser experimentellen Arbeit sollte ein Beitrag zur Weiterentwicklung der Klärschlammentsorgungsverfahren geleistet werden. Als neuer Ansatz wurde der Einfluß der verfahrenstechnischen Grundoperation Zerkleinern auf das biologische Abbauverhalten und auf die Entwässerungseigenschaften von Klärschlämmen untersucht.  Überschußschlämme kommunaler Kläranlagen wurden mit einer Rührwerkskugelmühle, sowie Hochdruck-, Ultraschall- und Scherspalt-Homogenisatoren mechanisch aufgeschlossen. Die Betriebsparameter der Aufschlußgeräte wurden in weiten Bereichen variiert. Neben den Veränderungen der Klärschlammbeschaffenheit kam der Untersuchung der Einflüsse auf das anaerobe Abbauverhalten und das Entwässerungsverhalten eine große Bedeutung zu.

Ein vollständiger Aufschluß der Zellen ließ sich mit allen Maschinen, mit Ausnahme des Scherspalt-Homogenisators erreichen. Der Aufschluß des Überschußschlammes läßt sich mit einer Zerkleinerungskinetik erster Ordnung beschreiben. Bei der Rührwerkskugelmühle korreliert der erreichte Aufschlußgrad mit der Beanspruchungshäufigkeit. Mit dem Hochdruck-Homogenisator lassen sich hohe Aufschlußgrade bei einem geringen Energieeinsatz realisieren.

Durch den mechanischen Zellaufschluß konnte das biologische Abbauverhalten des Überschußschlammes beschleunigt werden. Bei kurzen Verweilzeiten im anaeroben Prozeß werden der Abbaugrad der organischen Substanz und die Faulgasausbeute erhöht. Durch die Verstromung des zusätzlich gebildeten Faulgases kann der Energiebedarf der Aufschlußgeräte gedeckt werden. Darüberhinaus führen die verkürzte Reaktionsdauer zu einem geringeren Reaktorvolumen und der weitergehende Abbau zu einer Reduzierung der letztlich zu entsorgenden Schlammenge.

Bei der Entwässerung geflockter Schlämme im Dekanter konnte nach Aufschluß im Hochdruck-Homogenisator eine weitergehende Sedimententfeuchtung festgestellt werden. Die Konditionierung aufgeschlossener Überschußschlämme erfordert einen erhöhten Flockungsmitteleinsatz. Die Erfassung des Strömungspotentials als neues Meßverfahren zur Bestimmung der benötigten Flockungsmittelmenge wurde mit Erfolg eingesetzt.

Mit dem mechanischen Aufschluß von Überschußschlämmen kann eine Verbesserung des anaeroben Abbauprozesses erreicht und damit ein Beitrag zur Verminderung der anfallenden Klärschlammengen geleistet werden.

 

Das Buch:
Johannes Müller
Mechanischer Klärschlammaufschluß
(ISBN 3-8265-2053-X)
wurde imShaker Verlag veröffentlicht.