In Verbindung mit der vermehrten Umstellung in der Schlammentwässerungstechnik von Kammerfilterpressen auf Zentrifugen und gezielter biologischer P-Elimination im Abwasserstrom, machen immer häufiger Kläranlagenbetreiber unangenehme Erfahrungen. In Pumpen, Rohrleitungen und anderen maschinentechnischen Einrichtungen bilden sich unter günstigen Verhältnissen kristalline Ablagerungen durch Magnesium-Ammonium-Phosphat, (geol. Struvit) kurz MAP genannt.
Auf einem Klärwerk mit einer Ausbaugröße von 260.000 EW verursachten diese MAP-Ablagerungen nach dem Umbau der Schlammentwässerung erhebliche Schwierigkeiten. Die dauerhafte Lösung dieser Probleme soll Gegenstand dieses Berichts sein und als möglicher gangbarer Weg für Kollegen mit ähnlich gelagerten Verhältnissen betrachtet werden.
Die Schlammentwässerungsanlage genannter Kläranlage wurde seit ihrer Inbetriebnahme Anfang der neunziger Jahre zur Konditionierung des ausgefaulten Schlammes klassisch mit Kalkhydrat und Eisenchlorid, später mit einem Eisen-Aluminium-Chlorid-Gemisch betrieben.
Mit der Umstellung der Maschinentechnik Anfang 2000 auf Hochleistungsdekanter war es notwendig, während der Abbau-Phase der Kammerfilterpressen die Schlammentwässerung mit einer Mietdekanter-Anlage aufrecht zu erhalten. Die Schlammkonditionierung erfolgte ab diesem Zeitpunkt mit Flockungshilfsmittel.
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Nach Abschluss der Umbaumaßnahme wurde der Mietdekanter an den Hersteller zurückgegeben. Bei der anschließenden Revision der Maschine wurde augenscheinlich, dass diese innen mit einer sehr dicken Kristallschicht hauptsächlich im Bereich des Zentratablaufes ausgekleidet war, die nur mechanisch entfernt werden konnte. |
Dieser Missstand wurde umgehend dem Klärwerkspersonal mitgeteilt. Dessen Erleichterung dahingehend, dass man in Zukunft bedingt durch die Umstellung der Schlammkonditionierung keine Kalkhydrat-Inkrustierungen mehr turnusmäßig aus den Rohrleitungen entfernen musste, wich der Erkenntnis dass man es nun mit einem erheblich größeren Problem zu tun hatte, da diese Ablagerungen sich nicht mit Kesselsteinlöser entfernen ließen.
Nach Inbetriebnahme der eigenen Zentrifugen mussten nun in einem Abstand von 6 bis 8 Tagen die Zentratförderpumpen, diverse Rückschlagklappen und die Zentratabläufe an den Entwässerungsmaschinen zum Teil mit Hammer und Meißel von der kristallinen Schicht befreit werden. Eine schnelle Lösung musste gefunden werden.
Da auch aus dem Kollegenkreis keine Tipps zur Ursache der Kristallbildung oder zur Art der abgelagerten Kristalle gegeben werden konnte, wurde Kontakt zu einer Firma aufgenommen, die in einer Fachzeitschrift aus sich aufmerksam machte.
Nach erstem Kontakt und Analyse der kristallinen Ablagerungen bestätigte sich, dass es sich dabei um das eingangs erwähnte MAP handelte. Die angebotene Lösung bestand darin, dass man durch Zugabe phosphonhaltiger Säuren bereits bestehende Ablagerungen lösen bzw neue vermeiden konnte.
Als positiv ist herauszustellen, dass sich nach nur kurzer Zeit die prognostizierten Erfolge hinsichtlich der Belagsverhinderung einstellten. Negativ war allerdings, dass sich die eingangs durch die Firma empirisch ermittelten und zu dosierenden „homöopatischen“ Verbrauchsmengen in der Praxis nicht bestätigten und der Kilopreis dieses Produkts exorbitant hoch war. Es musste also eine andere, preiswertere Alternative gefunden werde.
Diese erste Alternative stellte sich in Form eines Dauermagneten dar der, was bekannt ist, seine Wirkung in der Veränderung der Morphologie der MAP-Kristalle hat und sich dadurch Beläge gar nicht erst ausbilden können.
Eine Lösung des Problems schien gefunden zu sein bis sich in den darauf folgenden Sommermonaten und der sehr gut laufenden Bio-P-Elimination der Ortho-P- Anteil auf über 100mg/l im Faulschlamm erhöhte. Nach unserer jetziger Erkenntnis wirkt der Dauermagnet aber nur bis zu einer Konzentration von maximal 30 mg/l Ortho-P d.h. die unerwünschte Kristallbildung stellte sich erneut ein.
Die dauerhaft bessere Lösung schien, Maßnahmen zu ergreifen, die Kristallbildung durch Senkung der Ortho-P Konzentration schon vor der Zentrifuge zu verhindern.
Provisorisch wurde nun mit einer gemieteten, einstellbaren Kolbenmembran-Pumpe und einer einfachen Schlauchleitung herkömmliches Eisen3-sulfat nach der Beschickungspumpe der Zentrifuge zugegeben. Ein Erfolg dieser Maßnahme war schon nach wenigen Tagen sichtbar.
Nun musste man sich nur noch an die tatsächlich erforderlichen Fällmittel-Mengen herantasten. Diese bewegen sich seitdem, je nach Jahreszeit zwischen 0,8 und 2,5 l/m³ Faulschlamm. Der Ortho-P Gehalt im Zentratablauf der Zentrifuge sollte erfahrungsgemäß ganzjährig nicht mehr als 25 bis 30mg/l betragen und ein bis zweimal pro Woche kontrolliert werden, um die MAP-Bildung sicher zu verhindern. Zu erwähnen wäre noch, dass beim Einsatz von chloridhaltigen Fällmitteln vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden müssen, um Korrosion an der Dosierstelle zu verhindern.
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Das Provisorium wurde vor zwei Jahren in eine ordnungsgemäße, den geforderten Sicherheitsstandards entsprechende Dosieranlage überführt. Die mengenabhängige Zudosierung des Fällmittels in den Faulschlamm wurde mit FU-geregelten Pumpen verfeinert. |
Das Auftreten von MAP hervorgerufenen Pumpenausfällen und Leitungsinfarkten, konnte durch diese einfache und kostengünstige Lösung vollständig und zuverlässig verhindert werden.
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Autor: AR