Klärschlammdesintegration

Unter Klärschlammdesintegration versteht man verschiedene Verfahren der Klärschlammbehandlung mit dem Ziel der Zerkleinerung von Klärschlamm durch mechanisches, thermisches, chemisches oder biologisches Einwirken (s. Abbildung 1). Zerkleinerung bedeutet, dass die Flocken des Schlammes aufgebrochen und die darin enthaltenen Mikroorganismen aufgeschlossen werden.

Die Klärschlammdesintegration verfolgt verschiedene Ziele. Primär soll durch Freisetzung der Zellinhaltsstoffe der Schlamm weiter stabilisiert werden können, als es ohne eine Desintegration möglich wäre. Zudem soll durch dieses Verfahren das Problem der Schaumbildung in der Klärschlammfaulung minimiert werden. Weitere Ziele sind die Verbesserung des Absetzverhaltens des Schlammes und die Bereitstellung von Kohlenstoff in der Denitrifikation.

Bei der Desintegration kann es sich um eine reine Reduzierung der Partikelgröße handeln oder um einen Zellaufschluss. Beim Zellaufschluss werden die Mikroorganismen im Klärschlamm zerstört.

Mechanische Verfahren

Zu den mechanischen Verfahren gehören Rührwerkskugelmühlen, Ultraschalldesintegratoren, Hochdruckhomogenisatoren, Prallstrahlverfahren, Hochleistungspulstechnik und Lysat-Zentrifugen. Rührwerkskugelmühlen zermahlen den Klärschlamm. Ultraschalldesintegratoren erzeugen durch Ultraschallwellen Gasblasen im Schlamm, die schlagartig platzen und so Kräfte für die Zerkleinerung erzeugen. Hochdruckhomogenisatoren schließen die Zellen mit Drücken von mehreren hundert bar auf. Prallstrahlverfahren nutzen die Technik von Hochdruckhomogenisatoren und lassen den Schlamm zusätzlich gegen eine Platte prallen. Bei der Hochleistungspulstechnik werden durch elektrische Durchschläge Druckstöße erzeugt, die die Schlammpartikel zerkleinern. Lysat-Zentrifugen arbeiten mit Schlagwerken in den Zentrifugen der Klärschlammeindickung.

Thermische Verfahren

Die thermische Behandlung umfasst drei Verfahren. In der thermischen Konditionierung werden Temperatur und Kontaktzeit so gewählt, dass das Wasserabgabevermögen des Schlammes erhöht wird. Die Gefrierbehandlung steigert ebenfalls das Wasserabgabevermögen und zerstört die Zellstrukturen durch die Bildung von Eiskristallen. Die thermische Desintegration arbeitet ähnlich wie die thermische Konditionierung, nutzt jedoch niedrigere Temperaturen.

Chemische Verfahren

Die chemische Desintegration kann mittels Oxidation oder Hydrolyse durchgeführt werden. Bei der Oxidation werden die organischen Bestandteile durch Zugabe von Oxidationsmitteln angegriffen. Die Hydrolyse, eine Aufspaltung der langkettigen Moleküle durch Wasser, kann durch Zugabe von Säuren oder Basen beschleunigt werden.

Biologische Verfahren

Biologische Verfahren nutzen die Aktivität von Enzymen zur Desintegration. Die Reaktionsgeschwindigkeiten werden durch die Enzyme erhöht, da sie die Schlamminhaltsstoffe durch eine biologische Hydrolyse zersetzen. Es können entweder bereits im Schlamm vorhandene Enzyme genutzt werden oder externe Enzyme beigemischt werden.

Synonym(e):

Desintegration von Klärschlamm

Englische Übersetzung(en):

sludge desintegration