Prozesswasserbehandlung

Die Prozesswasserbehandlung ist ein Prozess zur Abwasserreinigung hochbelasteten Abwassers aus Prozessen wie der Klärschlammeindickung und der Klärschlammentwässerung nach der Klärschlammfaulung. Das Prozesswasser dieser Verfahren weist hohe Stickstoffkonzentrationen auf und führt zu einer Rückbelastung der Kläranlage.

Die zusätzliche Belastung muss bei der Dimensionierung von Prozessen beachtet werden. Beispielsweise liegt die gesamte Stickstofffracht in eine Kläranlage je nach Prozesskonfiguration in das Belebungsverfahren bei bis zu 20 Prozent der gesamten Zulauffracht an Ammoniumstickstoff. Es kann zwischen der Prozesswasserbehandlung im Hauptstrom unterschieden werden. Einen besonderen Einfluss hat der zusätzliche Strombedarf für die Prozesswasserbehandlung im Falle der Co-Vergärung. Werden Co-Substrate im Faulturm mit behandelt, bedeutet dies einen zusätzlichen Stickstoffeintrag über das Prozesswasser in das Belebtschlammverfahren. Es ist aus energetischer Sicht zu berücksichtigen, ob die Steigerung des Gasertrags der Faulung die zusätzlichen Aufwendungen für den Strombedarf für die Prozesswasserbehandlung rechtfertigt.

Prozesswasserbehandlung im Hauptstrom

Bei der Prozesswasserbehandlung im Hauptstrom wird das Prozesswasser in den Zulauf der Kläranlage geleitet und wird gemeinsam mit dem Abwasserzulauf behandelt. Dieses Vorgehen hat Auswirkungen auf den Betrieb der Kläranlage. Die höhere Belastung führt u. a. zu einem höheren Bedarf von Betriebsmitteln, höherem Sauerstoffbedarf im Belebtschlammverfahren und höherem Schlammanfall. Konkret führt die zusätzlich erforderliche Stickstoffelimination zu einer Steigerung des Energiebedarfes der Belüftung von bis zu 6 kWh pro kg eliminierter Stickstoff. Wenn die Überführung von Stickstoff in die gasförmige Phase durch Kohlenstoffzugabe erfolgt (Denitrifikation), steigt der Bedarf für externen Kohlenstoff.

Prozesswasserbehandlung im Nebenstrom

Bei der Prozesswasserbehandlung wird das Prozesswasser im Nebenstrom separat behandelt, bevor es dem Hauptstrom zugeleitet wird. Durch die Behandlung von Prozesswasser im Nebenstrom werden die Behandlungsstufen im Hauptstrom entlastet. Der Sauerstoffbedarf und damit der Strombedarf des Hauptstroms werden gesenkt. Zusätzlich wird ggf. der extern erforderliche Kohlenstoffbedarf zur Denitrifikation gesenkt.

Die Verfahren der Prozesswasserbehandlung entsprechen möglichen Verfahren des Hauptstromes in einem kleineren Maßstab. Mögliche Verfahrensgruppen sind biologische und chemisch-thermische Verfahren. Dabei kann der Stickstoff auf zwei unterschiedliche Weisen dem System entzogen werden. Entweder er verlässt das System als gasförmiger Stickstoff oder wird als nährstoffreiches Produkt abgezogen, welches wiederum in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann. Der Energiebedarf solcher Verfahren kann nicht in Abhängigkeit der angeschlossenen Einwohnerwerte angegeben werden, da er stark von der Art des Reinigungsziels und der Prozesswasserbelastung abhängig ist. Der Strombedarf verschiedener Verfahren liegt zwischen 1,6 kWh und 3,7 kWh pro kg eliminierter Stickstoff.

Die Behandlung im Nebenstrom kann zur kann zu einer Energieoptimierung auf größeren Kläranlagen beitragen, da der Hauptstrom energetisch entlastet wird. Bei einer Rückgewinnung der Nährstoffe im Nebenstrom ist eine solche Prozesswasserbehandlung zusätzlich positiv zu bewerten.

Synonym(e):

Behandlung von Prozesswasser

Englische Übersetzung(en):

treatment of process water, process water treatment, liquor treatment, sludge liquor treatment