Kurzfassung der Dissertation
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.