Schlammbehandlung

Unsere Themen: Eindickung Schlammstabilisierung Faulung Schlammentwässerung Entsorgung

Alle Abwasserinhaltsstoffe, die nicht zu Gasen (Kohlendioxid, Stickstoff, Methan) umgesetzt werden können, müssen über den Schlamm aus dem Abwasser entfernt werden. Aufbereitung und Entsorgung verursachen beträchtliche Kosten. Darum wird der Schlammbehandlung inzwischen eine ähnliche Bedeutung wie der eigentlichen Abwasserreinigung beigemessen.

Schlamm hat Charakter. Zusammensetzung und Struktur können stark variieren und prägen sein Verhalten. Zwischen seinen Merkmalen gibt es eine Vielzahl komplexer Abhängigkeiten.

Bestandteile	Struktur	Eigenschaften
inerte Feststoffe auflösbare, organische Stoffe Biomasse Wasser und gelöste Stoffe	Dichte Größe Schlammindex (Kompaktheit) organischer Anteil Gesamtmasse	Absetzbarkeit Entwässerbarkeit Scherfestigkeit Fäulnisfähigkeit Hygienisierungsgrad

Die verschiedenen Behandlungsverfahren dienen dazu, einen anfallenden Schlamm so zu verändern, dass er danach die angestrebte Struktur und die geforderten Eigenschaften für eine Verwertung bzw. Entsorgung besitzt. Dazu sind meist mehrere Teilschritte nötig.

Schlammspeicher mit Trübwasserabzug

Eindickung

Fast jeder Schlamm wird vor seiner weiteren Behandlung erst einmal eingedickt, um sein Volumen deutlich (30 – 80%) zu vermindern. Auf kleineren Kläranlagen, wo der Schlamm regelmäßig abgefahren wird, findet die Eindickung meist direkt im Schlammspeicher statt. Allein durch Schwerkraft wird er dort am Boden komprimiert, während sich oberhalb des Schlammes eine Trübwasserschicht bildet, die abgezogen und in den Zulauf zurückgeführt wird. Bewährt hat sich auch die regelmäßige, kräftige Durchmischung des Schlammspeichers.

Auf größeren Anlagen gibt es gesonderte Eindicker-Becken. Um Mikrokanäle zur besseren Entwässerung zu schaffen, kreisen darin oftmals Krählwerke (vertikale Stangen) langsam durch den Schlamm. Auch die rein maschinelle Eindickung (Seihtrommel o.ä.) gewinnt immer mehr an Bedeutung. z.B. bei nicht stabilisierten Schlämmen, die bei Lagerung faulen könnten. Zur Vorkonditionierung werden hier mitunter auch Polymere Hilfsmittel eingesetzt.

	Schlammstabilisierung Biologisch aktiver Schlamm ist fäulnisfähig und kann erhebliche Geruchsbelästigungen verursachen. Bei der Stabilisierung wird der organischen Schlammanteil soweit vermindert (mineralisiert), daß alle biochemische Prozesse nur noch sehr langsam ablaufen. Die Schlammstabilisierung kann bereits simultan bei der biologischen Reinigung (Tropfkörper, Belebung) erfolgen. Maßgeblich ist dafür ein hohes Schlammalter, bei dem sich die Bakterien weitgehend selbst aufzehren.
	Anlage zur Klärschlammvererdung
	Im Rahmen der Schlammbehandlung kann eine Stabilisierung entweder aerob mit Luft oder aber anaerob in einer Faulung erfolgen. Es gibt Verfahren bei normalen Temperaturen (< 40°C) oder im Bereich thermophiler Bakterien, wo 50 – 65°C allein durch die Wärmeentwicklung der biochemischen Prozesse erreicht werden. Seltener geworden sind die chemische Stabilisierung des Schlammes mittels Nassoxidation oder Zugabe von Branntkalk und die thermische Stabilisierung mittels hoher Temperatur und Druck.

	Schlammfaulung Faulturm		Biogas ist ein hochwertiger Energieträger, der auf vielen Kläranlagen zur Senkung der Betriebskosten beiträgt. Weithin sichtbar sind die Faultürme, in denen die anaerobe Umsetzung des organischen Schlammanteils zu Methan und Kohlendioxid erfolgt. Nicht unterschätzt werden darf der Aufwand für Ausrüstung und Steuerung. Gute Gaserträge sind abhängig von ausgereifter Technik und qualifizierter Betreuung. Es muss flexibel und rechtzeitig auf Input-Schwankungen und Störungen reagiert werden.
	Bei Kläranlagen-Neubauten ab 20.-30.000 EW ist die Schlammfaulung heute Standard. Der Energiegewinn durch das Biogas sowie die kleineren Beckenvolumina im biologischen Anlagenteil sind die wirtschaflichen Vorteile der anaeroben Schlammbehandlung. Auch vermindert sich der Feststoffgehalt gegenüber dem Rohschlamm um ca. 30%. Die Rentabilitätsgrenze für Nachrüstungen ist deutlich nach unten gerutscht.

	Schlammentwässerung Nach der Eindickung wird meist eine weitere Reduzierung der Schlammenge erforderlich. Der flüssige Schlamm muß dazu entwässert und in eine schüttfähige Form gebracht werden. Die Entwässerung kann über die Zeit auf natürliche Weise (Trockenbeete, Solartrocknung etc.) erfolgen. Schneller und kleiner, aber auch teurer sind dagegen maschinelle Verfahren wie Pressen (Kammerfilterpresse, Siebbandpresse) oder Zentrifugieren (Dekanter-Zentrifuge). Voraussetzungen für eine gute Entwässerbarkeit sind Größe und Festigkeit der Schlamm-Agglomerate, damit diese auch während der Komprimierung porös bleiben. Zur Erzielung möglichst hoher Trockenstoffgehalte wird bei der maschinellen Entwässerung fast immer mit Flockungshilfsmitteln gearbeitet, die spezifisch auf den anfallenden Schlamm abgestimmt werden müssen.		Hochleistungszentrifugen mit je 17 m³/h Anmisch- und Dosierstation für Flockungshilfsmittel
	Bei der Wahl des richtigen Entwässerungsweges gilt eine Vielzahl weiterer Randbedingungen zu beachten: Menge, bauliche Situation, Entsorgung, Vorschriften, Verfügbarkeit, Personal etc.. Empfehlenswert sind technische Versuche vor Ort, die von den Herstellern der Entwässerungsaggregate angeboten werden. Mit den so gewonnen Daten lassen sich anhand von Wirtschaftlichkeitsanlysen fundierte Entscheidungen treffen.

Entwässerter Schlamm als
zu entsorgender Reststoff

Entsorgung

Die Entsorgung bzw. Verwertung der Schlammes gehört zu den Pflichtaufgaben jedes Anlagenbetreibers. Eine landwirtschaftliche Ausbringung wird bei Beachtung der strengen Kriterien sicher möglich bleiben. Allerdings sind im ländlichen Raum viele Flächen überdüngt oder dienen der Gülle-Entsorgung. Die Ausweisung von immer mehr Wasserschutzgebieten verringert die Chancen der Ausbringung weiter. Zur Deponierung wird eine weitestgehende Reduzierung der organischen Substanz gesetzlich gefordert – Deponien für reinen Klärschlamm haben somit keine Zukunft.

Die Verbrennung von Klärschlamm gewinnt unter diesen Vorzeichen immer mehr an Bedeutung, ist aber aufwendig und teuer. Gut entwässerter Klärschlamm hat immer noch einen Wasseranteil von 2/3 und liegt gerade an der Grenze, wo er ohne Zufeuerung verbrannt werden kann. Wo der Platz dafür vorhanden ist, sind naturnahe Verfahren sicher zweckmäßiger. Wichtig vor allem die Klärschlammvererdung, aber auch die Mit-Kompostierung ist ein lohnender Ansatz.