Jeder Schlamm ist anders

Jeder Schlamm ist anders: So lautet eine altbekannte Weisheit, in der viel Wahrheit steckt. „Daher ist es auch unmöglich, Klärschlamm-Behandlungsverfahren am Reißbrett zu entwerfen und ohne Rücksicht auf die Besonderheiten einer Kläranlage und deren Schlammeigenschaften zu installieren“, erklärt Dr.-Ing. Bernhard Eder, Leiter Forschung & Entwicklung bei der VTA Technologie GmbH.

Das gilt auch für die Klärschlamm-Desintegration in der Schlammbehandlung. Bevor sie eingesetzt wird, muss geklärt werden, ob der Schlamm überhaupt für eine Desintegration geeignet ist und wieviel Energie für eine zielführende Optimierung benötigt wird. Daher bietet VTA bei jedem Projekt umfangreiche Schlammuntersuchungen und Desintegrationsversuche mit maßstabgetreuen Pilotanlagen an – direkt vor Ort auf der Kläranlage. Die Palette reicht von kleinen 20-Liter-Anlagen bis zu großtechnischen Pilotanlagen für mehrmonatige Testreihen auf Kläranlagen bis zu 500.000 EW (siehe Abbildung).

Praxis bestätigt Versuchsergebnisse

„Mittlerweile können wir auf jahrelange Erfahrungen mit unseren Pilotanlagen zurückgreifen. Und es zeigt sich, dass die Ergebnisse mit den späteren Resultaten in der Praxis in hohem Maß übereinstimmen“, berichtet Bernhard Eder. Anhand der Pilotversuche können die VTA-Spezialisten abschätzen, wie viel Energie aufgewendet werden muss, um eingedickte Klärschlämme mittels der patentierten Ultraschall-Desintegration von VTA (GSD) ausreichend aufzuschließen. Die zugeführte Energie muss nämlich nicht nur die Schlammflocken zerstören, sondern auch die Zellen so schädigen, dass die organischen Schlammbestandteile in der Faulung effektiver und in einem höheren Umfang abgebaut werden können.

Flockenzerstörung reicht nicht

Die Zerstörung der Schlammflocken allein erfordert nur einen geringen Energieaufwand. Sie bewirkt eine Homogenisierung des Schlamms und vergrößert dadurch die aktive Oberfläche, was sich in der anschließenden Faulung positiv auswirkt. Dies reicht jedoch nicht aus, um die gewünschten Ergebnisse – deutliche Erhöhung der Gasausbeute, deutliche Reduzierung der Schlammmenge – zu erreichen. „Erst wenn der Energieeinsatz erhöht wird, werden die Wände der Zellen in unmittelbarer Nähe der Energiequelle so beschädigt, dass die intrazelluläre Substanz in Lösung geht“, erklärt Dr.-Ing. Eder. Dadurch wird die Hydrolyse als erste Phase der Faulung wirkungsvoll unterstützt. Dies bewirkt nicht nur einen effektiveren und schnelleren Abbau organischer Substanzen in der Faulung: Es ermöglicht auch den Abbau von sogenannten fakultativ anaeroben Organismen, die ohne Desintegration sowohl die aerobe als auch die anaerobe Stabilisierung unbeschadet überstehen würden.

In allen Desintegrations-Anwendungen von VTA wird ein Mindestmaß an Energie eingesetzt, welches sicherstellt, dass der für die Optimierung der Faulung notwendige Zellaufschlussgrad auch tatsächlich erreicht wird. Wie viel Energie dazu nötig ist, hängt von den Schlammeigenschaften der jeweiligen Kläranlage ab. Ein Richtwert liegt bei ca. 0,10 kWh/kg Feststoffgehalt. Genaue Werte und damit Sicherheit für einen optimalen Betrieb liefern aber nur die Pilotanlagen, wie sie die VTA Technologie GmbH einsetzt.

Praxisbericht aus dem Wissensmagazin der VTA Gruppe „Der Laubfrosch“, Ausgabe 72