Biologische Abwasserreinigung – DAS bietet passgenaue Reinigungssysteme für industrielle und sanitäre Abwässer

Jedes Industrieunternehmen und jede Kommune ist auf der Suche nach einer optimalen Lösung zur Abwasseraufbereitung. Die Anforderungen an eine biologische Abwasserbehandlung sind bei jedem Projekt jedoch  einzigartig. Die Anlagen der DAS Environmental Expert GmbH sind perfekt an die Bedürfnisse eines jeden Kunden angepasst – egal, ob eine einzelne biologische Reinigungsstufe für das Abwasser installiert, eine komplette Kläranlage errichtet oder aber eine ganze Fabrik mit Abwassertechnik ausgestattet werden soll.

Individuelle Lösungen zur biologischen Abwasserreinigung

Mit unseren biologischen Verfahren zur Abwasserbehandlung unterstützen wir Sie dabei, gesetzlich vorgegebene Einleitwerte einzuhalten und Starkverschmutzerzuschläge einzusparen, die Umweltfreundlichkeit Ihrer

Produktion zu erhöhen und Prozesse durch Wasserwiederverwertung effizienter zu gestalten. Dabei sind unsere Anlagen zur Aufreinigung von industriellen und sanitären Abwässern so individuell wie unsere Kunden.

Anlagen von DAS zur biologischen Wasseraufbereitung eignen sich für viele Branchen

Wir bieten Ihnen ein breites Portfolio an Technologien für die Abwasserbehandlung. Unsere Lösungen werden erfolgreich in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der Halbleiterfertigung und der Energiewirtschaft eingesetzt. Auch in der Zellstoff- und Papierindustrie, in Wäschereien und der Textilproduktion sowie in Unternehmen der Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft, sind biologische Verfahren meist die beste Lösung. Biologische Abwasseranlagen dienen dabei zum Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe sowie von Ammonium- und Nitratbelastungen. Mit Hilfe der DAS-Abwassertechnik werden Ihre Abwässer sicher, zuverlässig, umweltgerecht und effizient gereinigt und wiederaufbereitet.

Biologisch-anaerobe Abwasserreinigung mit dem UASB-Prozess

Die Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)-Methode wird häufig zur biologischen Behandlung von Industrieabwässern eingesetzt. Mit diesem Verfahren lassen sich auch größere Mengen von organischen Wasserinhaltsstoffen, also gelösten Zuckern, Eiweißen und Fetten, aus dem Abwasser entfernen.  

Sie werden in einem speziellen Reaktor in Abwesenheit von Luftsauerstoff durch Mikroorganismen chemisch umgesetzt und dabei in Biogas umgewandelt. Biogas ist ein Gasgemisch, das in erster Linie Methan und Kohlendioxid enthält. Es kann als Energiequelle in der Produktion genutzt werden; üblicherweise wird damit in einem Blockheizkraftwerk Strom und Wärme erzeugt. Eingesetzt wird diese spezielle Version einer Biogas-Anlage vor allem zur Behandlung von Abwässern in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Papier- und Zellstoffherstellung.

Biologisch-aerobe Verfahren zur Abwasserbehandlung

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.

Das MBR-Verfahren eignet sich für die biologische Behandlung hochbelasteter Industrie-Abwässer. Es wird zudem oftmals zur Nachklärung von häuslichen oder kommunalen Abwässern und zur Aufbereitung von Grau-, Regen- und Oberflächenwasser eingesetzt. Durch die geringe Porenweite der Membran können Bakterien und Viren den Membranfilter nicht passieren, so dass Keime zurückgehalten werden. Die Wasserqualität im Kläranlagenablauf erfüllt somit der EU-Badegewässerrichtlinie. Aufgrund der kompakten Bauform können MBR-Anlagen auch in Containerbauweise als vollständig mobile Lösung konzipiert werden. Damit eignen sie sich besonders gut für zeitlich befristete Einsätze.

Abwasserreinigung mit dem MBBR-Verfahren

Das Wirbelbettverfahren (Moving Bed Biofilm Reactor – MBBR) ist eine Technologie zur biologischen Abwasserbehandlung, bei der die notwendigen Mikroorganismen als  Biofilm auf einem Trägermedium wachsen. Durch die Ansiedelung der Mikroorganismen auf den Füllkörperoberflächen ergibt sich eine große wirksame Oberfläche. Die Belüftung des Reaktors sorgt zugleich dafür, dass die Flüssigkeit permanent durchmischt wird und somit für einen ausreichenden Kontakt der Abwasserinhaltsstoffe zu den Mikroorganismen gesorgt wird. Es ist auch möglich, das Wirbelbettverfahren anaerob einzusetzen – in diesem Falle erfolgt die Durchmischung mit Hilfe von Pumpen oder mit einem Rührwerk.

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.

 

Reduzierte Menge an Überschussschlamm bei Biofilmverfahren

Wie bei jedem biologischen Verfahren zum Abbau organischer Kohlenstoff­verbindungen entsteht auch im MBBR Überschussschlamm. Allerdings ist die Menge bei Biofilmverfahren, biologisch bedingt, deutlich geringer als bei Belebtschlammverfahren mit vergleichbarer 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.

Vorteile des MBBR-Verfahrens gegenüber dem Belebtschlamm-Verfahren

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.

Biologische Abwasserreinigung mit dem Rieselstromreaktor

Bei der Abwasserbehandlung mit einem Rieselstromreaktor (Trickle-Flow-Reactor – TFR) wird das Abwasser über ein Festbett verrieselt. Dieses besteht aus einem kleinkörnigen, sehr leichten Trägermaterial, welches innerhalb weniger Tage mit einer hochaktiven und an die jeweiligen Bedingungen angepassten Mischpopulation umwächst.

Das Wasser läuft kontinuierlich von oben nach unten durch das Füllmaterial; in Gegenrichtung wird der Anlage Umgebungsluft über einen Ventilator zugeführt. Da sich die Trägermaterialschüttung nicht innerhalb eines geschlossenen Wasserkörpers befindet, wird dafür nur wenig Druck benötigt. Somit ist bei der TFR-Technologie eine ausreichende Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen mit wenig Aufwand möglich. In regelmäßigen Intervallen findet eine vollautomatische Regenerierung statt, durch welche die mikrobielle Mischpopulation verjüngt und überschüssige Biomasse aus dem System ausgewaschen wird, ohne dass eine spürbare Leistungsabnahme eintritt. Der Dünnschlamm kann weiter entwässert und in Abhängigkeit von den örtlichen Bedingungen an Anlagen zur Kompostierung oder Vererdung abgegeben werden.

Die Reaktoren der DAS Environmental Expert GmbH sind sehr leicht und wartungsarm. Sie benötigen zudem wenig Platz und arbeiten sehr energieeffizient. In der Regel erreicht dieses Verfahren dank der hochaktiven Biomasse bereits nach 10 Tagen mehr als 90 Prozent der geforderten Abbauleistung.

Biologische Abwasserbehandlung mit dem SBR-Verfahren

Die sequentielle biologische Reinigung (Sequenced Batch Reactor – SBR) ist eine Belebtschlamm-Technologie zur Abwasseraufbereitung auf der Grundlage von zwei separaten Anlagenteilen. Eine Vorklärung wird zunächst zum mechanischen Rückhalt der Grobstoffe eingesetzt. Sie dient auch als Sammelbecken, aus dem dann das belastete Abwasser in ein biologisches Belebungs- und Nachklärbecken befördert wird, das sogenannte SBR-Becken.

Dort wird das zufließende Abwasser in einem zyklisch verlaufenden Prozess gereinigt. Dazu wird der sogenannte Belebtschlamm genutzt, der eine sehr hohe Anzahl von Mikroorganismen enthält, die organische Substanzen aus dem Abwasser beseitigen. Um eine gute Durchmischung und Sauerstoffversorgung zu gewährleisten, wird das Abwasser dabei in regelmäßigen Abständen durch Luftzufuhr umgewälzt.

Auf diese Belüftungsphase folgt eine Ruhephase ohne Belüftung. Dabei setzt sich der Belebtschlamm am Boden der Anlage ab. Im oberen Teil des SBR-Beckens hingegen bildet sich eine Klarwasserzone. Aus diesem Bereich wird schließlich das gereinigte Abwasser abgezogen und in einen Vorfluter oder in eine Versickerungsanlage eingeleitet. Vom Boden des Reaktors wird der sogenannte Überschussschlamm abgepumpt. Er wird in die Vorklärung zurückgeführt. Danach beginnt der Reinigungsprozess erneut.