14.12.2020   -   Artikel 50 Prozent Kapazitätserhöhung ohne Beckenneubau

Ein höherer Wirkungsgrad in der Vorreinigung verschafft der Kläranlage in Strass einen Effizienzgewinn auf ganzer Linie. Der zum Abwasserverband Achental-Inntal-Zillertal (AIZ) ge- hörende Betrieb ist bislang ausgelegt für täglich 167.000 Einwohnergleichwerte (EWG). Die mittlere jährliche Belastung liegt bei 20.000 EWG. 1989 in Betrieb gegangen, standen nach 30 Jahren umfangreiche Modernisierungs- und Reparaturarbeiten an – von der Anlagentechnik bis hin zur Betonsanierung. Zudem passten die Zulaufwerte nicht mehr zur Anlagengröße, vor allem während touristischer Spitzenzeiten. Mit Blick auf die Zukunftssicherheit war ein Ziel der Modernisierung, die Kapazität der Anlage um 50 Prozent auf 250.000 EWG zu erhöhen – ohne dafür allerdings neue Becken zu bauen. „Wir müssen also den Prozess deutlich produktiver machen“, betont Betriebsleiter Christian Fimml. 1,8 Millionen Euro investierte der AIZ in Technologie statt in raumgreifenden Beton.

Die Vorstufe effizienter machen

In der Vergangenheit war das vergleichs- weise kleine Becken in Hochlastphasen die Engstelle bei der Abwasserreinigung im Zillertal. Die A-Stufe entpuppte sich gerade in der Skisaison als Flaschenhals mit stetig ab- nehmendem Wirkungsgrad. Heute kommt in Strass das AAA-Verfahren zum Einsatz. Hierbei durchlebt das zulaufende Schmutzwasser in den vorhandenen Absetzbecken einen Absetz- und Filterprozess von zwei Stunden. „Triple-A“ steht für „Alternierende Aktivierte Adsorption“. Fein eingeblasene Luft übernimmt dabei eine entscheidende Rolle, um die Aktivierung der Biosorption zu erreichen. Geliefert wird sie von zwei AERZEN Turbogebläsen Typ AT100-0.6 S. Die energieeffizienten G5plus-Aggregate liefern mit je 84 kW Motoranschlussleistung bis zu 70 Normkubikmeter pro Minute. „Wir arbeiten mit einem Überdruck bis 450 Millibar“, berichtet Patrick Quitt, Ver- triebsingenieur bei AERZEN Österreich. „Das Delta reicht aus, um die Luft in zwei getrennten Druckstufenringen in das Wasser zu bringen.“ Die Streifenbelüfter sind in zwei unterschiedlich tiefen Ebenen am Boden der runden Becken verteilt. Die von- einander unabhängigen Stränge sind der Tatsache geschuldet, dass die vorhandenen Becken trichterähnlich von außen nach innen tiefer werden. Die Luft versorgt einerseits Bakterien der Schlammschicht mit Sauerstoff, sie übernimmt andererseits aber auch die Anhebung der sich bildenden Feststoffschicht, um sie im Anschluss aus dem Becken zu fördern.

Im AAA-Becken laufen innerhalb eines etwa einstündigen Zyklus vier Phasen ab. Hierbei übernimmt die sich bildende Schicht aus Schlamm eine wesentliche Filterfunktion. Die Feststoffe setzen sich bei der unbelüfteten Phase am Boden des Beckens ab. Beim AAA-Verfahren wird diese Schicht als natürlicher Filter verwendet. Über einen Zeitraum von etwa einer halben Stunde wird frisches Abwasser von unten in das Reaktorbecken geleitet. Die darüber liegende Schlammdecke verhindert die Durchmischung mit dem bereits vorgereinigten Wasser in Oberflächennähe.

Klärschlamm als natürlicher Filter

Während des etwa halbstündigen Zuflusses wird das vorgereinigte, oberflächennahe Wasser verdrängt und fließt per Überlauf in die zweite Reinigungsstufe. Die Schlammschicht wirkt einerseits als Barriere, sie wirkt andererseits auch als Filter und Ort für massiven CSB-Abbau durch Bakterien. Hierbei bildet sich eine EPS-Matrix (Extrazelluläre polymere Substanz). Dies sind langkettige Verbindungen, die von Mikroorganismen gebildet werden. EPS werden häufig auch als Biofilm bezeichnet und helfen den Zellen, mit benachbarten Zellen eine Verbindung einzugehen. Die Reinigungs- beziehungsweise Filterwirkung ist so effektiv, dass sie 60 Prozent der im Abwasser enthaltenen Organik agglomeriert und dazu auch noch kräftig Stickstoff bindet. Klassische Vorklärbecken erreichen nach Erfahrungen gerade einmal 30 Prozent. Ein weiterer Vorteil liegt in der technischen Realisierung. Das Verfahren benötigt keine aufwendige Räummechanik, um den Schlamm aus dem Becken zu bekommen. Luft reicht aus – und auch die stellen die beiden Turbogebläse von AERZEN zur Verfügung.

Luft in der ersten Reinigungsstufe? Die Antwort darauf findet sich im Prozessablauf. Beim AAA-Verfahren wird nach dem kurz skizzierten halbstündigen Zulauf die gebildete Schlammschicht per Druckluft angehoben und über eine strudelförmige Verwirbelung in den Eindicker in der Mitte des Beckens befördert. Im Anschluss über- nehmen die beiden AERZEN Turbos die sogenannte Aktivierung des verbleibenden Schlamms. Hierbei bauen die Bakterien die EPS-Matrix auf, damit der Filter wirken kann. Hat sich diese gebildet, startet der nächste Zulauf.

Turbogebläse als erste Wahl

Die Turbogebläse sind gemeinsam mit AERZEN ausgelegt worden. Ein wesentlicher Faktor bei der Auswahl der Belüftertechnik bestand darin, Aggregate einzusetzen, die einen möglichst geringen Energieverbrauch an den Tag legen. Die überaus langlebige und wartungsfreie Luftlagerung der Turbostufe von AERZEN ermöglicht den kompakten energieeffizienten Aggregaten mit ihrer hohen Leistungsdichte den Einsatz im gesamten Regelbereich. Der Vorteil bei AERZEN ist die Vielfalt im Programm. Der Endkunde kann sich das passende Aggregat zur Anwendung aussuchen und weiß, dass die Geräte zuverlässig arbeiten.

Fazit

Das neue Verfahren ist vor allem für Abwasserverbände und Kommunen interessant, die vor einer Anlagenerweiterung stehen. Die Investitionen rechnen sich sehr schnell – denn auch wenn der Bedarf an elektrischer Energie in der Vorreinigung zunimmt, wird in der späteren Belebung umso weniger gebraucht. Je weniger Organik in der Belebung ankommt, desto geringer ist der Sauerstoffbedarf.