Biologische Abwasserbehandlung

Ein umfassendes Know-how gepaart mit zahlreichen erfolgreich umgesetzten Kundenprojekten – die biologische aerobe & anaerobe Behandlung von Abwässern gehört seit über 15 Jahren zum Kerngeschäft der DAS EE.

Flexible biologische Behandlungsverfahren für diverse Industrien

Dank unseres umfassenden Portfolios an biologischen, sowohl aeroben als auch anaeroben Abwasserreinigungsverfahren, können wir jede Anlage präzise auf die individuellen Rahmenbedingungen unserer Kunden abstimmen. So entwickeln wir passgenaue, leistungsstarke und ressourceneffiziente Lösungen für eine nachhaltige industrielle Abwasserbehandlung.

Unsere biologischen Verfahren kommen weltweit erfolgreich in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der Halbleiterfertigung sowie in sowie in der Energiewirtschaft zum Einsatz. Ebenso bewähren sie sich in der Zellstoff- und Papierindustrie, in Wäschereien und der Textilproduktion sowie in der Lebensmittelverarbeitung und Landwirtschaft. Überall dort, wo hohe organische Belastungen sicher, wirtschaftlich und umweltfreundlich reduziert werden müssen, bieten biologische Prozesse die optimale Lösung.

Funktionsweise & Einsatz biologischer Abwasserbehandlungen

Die biologische Behandlung von industriellen Abwässern ermöglicht es, organische Abwasserinhaltsstoffe bspw. Proteine, Fette und Zucker sowie Ammonium und Nitratbelastungen effektiv aus industriellen Abwässern zu entfernen. Mit Hilfe von Milliarden Mikroorganismen werden bei der biologischen Reinigung die im Abwasser gelösten Stoffe in eine feste, absetzbare Biomasse umgesetzt. Diese wird in einem Folgeprozess durch Sedimentation vom Wasser getrennt und anschließend teilweise in den Behandlungsprozess zurückgeführt.

Ohne Beeinträchtigungen für die Umwelt kann das gereinigte Wasser nach einer biologischen Behandlung in Gewässer zurückgeführt oder mit entsprechender Weiterbehandlung im Produktionsprozess wiederverwendet werden.

Eine Nahaufnahme von bunten Mikroorganismen, die durch die Linsen eines Mikroskops betrachtet werden, zeigt runde und symmetrische Formen in verschiedenen Orangetönen, die einen faszinierenden Einblick in die Welt der Mikrobiologie bieten.

Biologisch-aerobe und ‑anerobe Abwasserbehandlung

Bei der biologischen Behandlung von Abwässern wird zwischen zwei Hauptarten von Prozessen unterschieden: dem aerob- und dem anerob-Verfahren. Die Unterscheidung ist sehr einfach. Während bei der aeroben Abwasserbehandlung der Einsatz von Sauerstoff notwendig ist, wird dieser beim aneroben Verfahren nicht benötigt.

Beide Varianten haben einige deutliche Vor- und Nachteile, welche je nach Kundenanforderung beachtet werden müssen. Während bei der aeroben Behandlung meist eine geringere Geruchsbelästigung besteht und auch die Nährstoffentfernung häufig effektiver ist, muss durch die Sauerstoffanreicherung und die Entsorgung von Biomasse mit einem deutlich höheren Gesamtenergieverbrauch sowie mit erhöhten Betriebs- und Wartungskosten gerechnet werden.

Anerobe Abwasserbehandlungsverfahren sind häufig meist kostengünstiger, flexibler und das entstehende Biogas kann als Quelle für erneuerbare Energien genutzt werden. Nicht selten werden jedoch beide Abwasserbehandlungsverfahren in einer Abwasserbehandlungsanlage eingesetzt, um eine energie- und kosteneffiziente Aufbereitung unter Beachtung der jeweiligen behördlichen Anforderungen zur Einleitung zu gewährleisten. 

MBBR-Verfahren (Moving Bed Biofilm Reactor)

Flexibel, zuverlässig & wirtschaftlich im Betrieb – DAS-Komplettlösungen für die biologische Abwasserreinigung mit dem MBBR-Verfahren

Das MBBR-Verfahren (Wirbelbettverfahren) ist eine Technologie zur biologischen Abwasserreinigung. Bei diesem Verfahren werden Mikroorganismen als Biofilm auf Trägermaterial kultiviert. Diese Mikroorganismen sind für den Abbau sowohl von organischen Abwasserinhaltsstoffen als auch von Stickstoffverbindungen verantwortlich. Aufgrund der in Biofilmen lebenden Mikroorganismen ist der MBBR-Behandlungsprozess sehr robust und wesentlich stabiler als andere biologische Behandlungstechnologien.

Wie bei anderen biologischen Verfahren fällt auch bei der Abwasserreinigung mit MBBR-Bioreaktoren Überschussschlamm an. Die Menge ist jedoch deutlich geringer als bei herkömmlichen Belebtschlammverfahren mit ähnlicher Kapazität. Dennoch muss das gereinigte Abwasser in der Regel nach Behandlung im MBBR vom anfallenden Schlamm getrennt werden. Dies kann beispielsweise in einem Nachklärbecken per Sedimentation erfolgen. Bei Indirekteinleitung in eine weitere Kläranlage kann auch der Verzicht auf eine Schlammabtrennung erwogen werden, wenn die Kapazität und die Gestaltung der Kläranlage dies erlauben und unerwünschte Sedimentationsvorgänge auf dem Transportweg ausgeschlossen werden können.

Es ist auch möglich, das Wirbelbettverfahren anaerob einzusetzen – in diesem Falle erfolgt die Durchmischung mit Hilfe von Pumpen oder mit einem Rührwerk.

Industrieanlage mit mehreren großen, schwarzen Tanks und blauen Containern, umgeben von blühenden gelben Pflanzen, unter einem bewölkten Himmel, im Zusammenhang mit MBBR-Wasseraufbereitungstechnologie.

Alle MBBR-Systeme bieten folgende Vorteile:

  • Kompakter biologischer Behandlungsprozess

  • Hohe Leistung

  • Einfacher Betrieb

  • Hohe Stabilität auch unter schwierigen Betriebsbedingungen

  • Geringer Anfall an Überschussschlamm

  • Keine Rückführung von Biomasse

Vorteile des MBBR-Verfahrens gegenüber dem Belebtschlamm-Verfahren:

Dicke und Beschaffenheit des Biofilms auf dem Trägermaterial werden sowohl durch die im Bioreaktor herrschenden Scherkräfte als auch durch die Inhaltsstoffe des Abwassers beeinflusst: Je höher der Gehalt an organischen Substanzen im Abwasser, desto schneller wächst auch der Biofilm. Belebtschlamm-Verfahren haben den Nachteil, dass beim Abzug von Überschussschlamm regelmäßig auch ein Teil der Mikroorganismen, die darin in Suspension vorliegen, entfernt wird.

Trotz Rückführung von Rezirkulationsschlamm aus der Nachklärung erreichen die Mikroorganismen insgesamt nur ein relativ geringes Alter. Beim MBBR-Verfahren können die immobilisierten Mikroorganismen auf den Trägern eine wesentlich längere Lebenszeit aufweisen. So können sich im Biofilm Mikroorganismen etablieren, die sich auf schwer abbaubare Verbindungen spezialisiert haben, aber sehr lange Generationszeiten aufweisen. Insgesamt ist die Stabilität des Reinigungsprozesses höher als bei Belebtschlammanlagen, und Belastungsspitzen werden besser aufgefangen.

Die DAS Environmental Expert GmbH verwendet ein Trägermaterial, das eine sehr hohe spezifische Oberfläche aufweist und so besonders kompakte MBBR-Bioreaktoren ermöglicht. Durch die Form der Füllkörper wird zudem ein Verblocken des Trägermaterials zuverlässig verhindert und eine durchgehend hohe Raumabbauleistung erzielt. Unsere MBBR-Anlagen können als Kompaktanlage oder als modulare Bioreaktoren ausgelegt werden. Die modularen Reaktoren benötigen deutlich weniger Platz als herkömmliche Belebungsanlagen. Auf Tiefbauarbeiten kann verzichtet werden. Durch entsprechende verfahrenstechnische Gestaltung kann unser MBBR sogar als Denitrifikationsreaktor ausgelegt und betrieben werden.

SALVINIA – skalierbare MBBR-Reaktoren in vier Standardgrößen

In der Produktgruppe SALVINIA vereinen wir Effektivität und Kompaktheit mit Zeit- und Kostenvorteilen für unsere Kunden. Die in vier Standardgrößen angebotenen MBBRs SALVINIA 70, SALVINIA 170, SALVINIA 470 und SALVINIA 1060 können vielseitig in allen Branchen zur biologischen Reinigung industrieller Abwässer eingesetzt werden.

Weiter Verfahren zur biologischen Behandlung

Biologische Abwasseraufbereitung mit dem Membran-Bioreaktor (MBR)

Zur Oxidation und Nitrifikation von organischen Substanzen in Abwässern kann auch der Membran-Bioreaktor (MBR) eingesetzt werden. Der Schadstoffabbau findet dabei in einem belüfteten Belebungsbecken mit sehr hoher Schlammkonzentration statt. Die Abtrennung des geklärten Abwassers vom Belebtschlamm erfolgt bei diesem Reaktor mit Hilfe von Membranen per Ultrafiltration. Ein solches Membranfiltermodul kann auch in bestehende biologische Behandlungsstufen getaucht integriert werden; ein separater Reaktor lässt sich allerdings wesentlich besser warten.

Fragen zur biologischen Abwasserreinigung?

Wir beraten Sie zu aeroben und anaeroben Verfahren und finden die passende Lösung für Ihren Abwasserstrom. Sprechen Sie uns gern an.

Dr.-Ing. Anita Haupt

Director Process Design Global

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