Maßnahmen gegen Kristallisationen und Ablagerungen in Wasser- und Abwassersystemen Kristallisationen
und deren Ablagerungen sind allgegenwärtig. Häufig treten sie im Bereich der Schlammentwässerung in
Zentrifugen, Pressen sowie den folgenden Aggregaten wie Rohrleitungen und Pumpen auf. Besonders störend
sind sie außerdem in Kreislauf- und Prozesswassersystemen. Die Folge: Betriebsstörungen bis hin zum
Anlagenstillstand. Wie kann man Abhilfe schaffe?

Ablagerungen von Kristallen werden
häufig durch Schlamm-, Fettund
Polymerpartikel ergänzt, so
dass eine immer schneller wachsende
Schicht entsteht. Rund 90 % der Kristallisationsvorgänge,
die im praktischen Betrieb
zu Störungen führen, entstehen in
wässrigen Systemen, in denen folgende
Komponenten vorliegen: Puffersystem
(Karbonat-, Phosphat-, Ammoniumoder
Acetat-System), metallische Kationen
wie Ca2+, Mg2+ und Fe2+/3+.
Liegt eine übersättigte Lösung vor, fallen
die Kristalle in der Reihenfolge der
Löslichkeitsprodukte aus, wobei der pHWert
über die kritische Löslichkeitsgrenze
steigt. Bei der theoretischen Anwesenheit
aller oben aufgezählten Ionen würde
bei einem pH-Bereich von 7 bis 7,3 zunächst
das Eisen(III)phosphat spontan
ausfallen. Würde die eingebrachte Eisenmenge
theoretisch ausreichen, die
PO4-Ionen komplett zu fällen, würde das
Kalziumkarbonat anschließend fallen.

Kalkablagerungen in einer Zentrifuge (links) und einer Schlammleitung (rechts)
Analyse der Kristallisationsparameter
an einer Zentrifuge… mehr unter:

http://www.pcs-consult.de/Artikel_Chemietechnik_Kristallisationen.pdf

6. Klärschlammtage Fulda

Autor: W. Ewert, Hamburg

1 THEMATISCHE EINFÜHRUNG
Grundsätzlich ist die Idee der erhöhten biologischen Phosphorelimination (EBPE)
verfahrenstechnisch ein elegantes Verfahren, um Phosphor aus dem Abwasserstrom
zu beseitigen. Bei entsprechender Bemessung der Kläranlage und auf dieses
Verfahren angepasster technischer Betriebsführung kann Phosphor durch die
Anreicherung in den Bakterienzellen (luxury uptake) ohne nennenswerten Einsatz von
Fällmitteln ausgeschleust werden.
Die Remobilisierung von Phosphaten unter anaeroben Bedingungen, in der Regel im
Faulturm, stellt häufig bei diesem Verfahren ein zentrales Problem dar und kann das
ansonsten wirtschaftliche Verfahren wieder in einen unwirtschaftlichen Bereich
umkehren lassen, da die freigesetzten Phosphate zum Teil erhebliche nachteilige
Auswirkungen auf die nachfolgende Schlammbehandlung haben. Die negativen
Auswirkungen können im Wesentlichen in drei Punkten zusammengefasst werden:
1. Durch die erhöhte Wasserbindung des Faulschlammes, teilweise bedingt durch
den erhöhten ortho-Phosphatgehalt, kann es zu einer tendenziellen
Verschlechterung der Schlammentwässerung kommen. Dies kann sich sowohl
als Verschlechterung der Austragstrockensubstanzwerte auswirken als auch in
einer Erhöhung der Einsatzmenge an Flockungshilfsmitteln.
2. Die Rücklösung bei der anaeroben Umsetzung kann die ortho-Phosphatwerte
im Schlammwasser auf 100 – 300 mg/l PO4-P ansteigen lassen. Das durch die
Schlammentwässerung abgetrennte Schlammwasser wird mit diesen erhöhten
PO4-P-Werten in die Biologie zurück geleitet, so dass nicht nur die Effektivität in
Bezug auf die P-Elimination sinkt, sondern häufig doch wieder der Einsatz von
Metallfällsalzen notwendig wird.
3. Der erhöhte ortho-Phosphatgehalt kann beim Vorliegen geeigneter pH-Werte
zu einer Problematik durch Kristallisationen als Magnesiumammoniumphosphat
(MAP, Struvit) führen.
Die aufgeführten Effekte können gemeinsam oder auch einzeln auftreten, zu
Betriebsstörungen führen und erhöhte Kosten verursachen, so dass die eigentlichen
Vorteile der vermehrten biologischen Phosphatelimination stark reduziert werden oder
sogar zu einem negativen Ergebnis gegenüber der Metallsalzfällung führen.
Im Folgenden soll ein Verfahren dargestellt werden, das trotz der aufgeführten
möglichen Nachteile zu einem wirtschaftlichen Einsatz der erhöhten biologischen
Phosphatelimination beitragen und die aufgeführten Nachteile vermindern oder
gänzlich beseitigen kann. Darüber hinaus trägt es durch die Teilrückgewinnung von
Phosphor in Form von Magnesium-Ammonium-Phosphat zur nachhaltigen Nutzung der begrenzten Phosphatreserven bei.

2 Generelle Möglichkeiten der Optimierung sowie der
Phosphorrückgewinnung auf Kläranlagen
Bild 1 zeigt die grundsätzlichen Möglichkeiten, Kläranlagen mit vermehrter biologischer
Phosphorelimination zu optimieren sowie Möglichkeiten zur Phosphatrückgewinnung.
Die erste Möglichkeit, Phosphat konzentriert zurückzugewinnen, besteht im
Überschussschlamm, der ca. 90% der Phosphate enthält, die sich in den
Klärschlämmen befinden.
Eine weitere sinnvolle Möglichkeit, Phosphate zu gewinnen, besteht zwischen Faulturm
und Entwässerung. Während der Faulung wird ein Teil der Phosphate rückgelöst, was
häufig zu einer Verschlechterung der Entwässerung führt. Daher erreicht man durch
eine Verminderung des gelösten Phosphats an dieser Stelle neben der
Rückgewinnung vor allem eine Verbesserung der Entwässerung, wodurch diese
Verfahren schon heute wirtschaftlich sehr interessant sind.
Verfahren, die nach der Schlammentwässerung ansetzen, führen zu keinen
Verbesserungen beim Betrieb der Kläranlage und müssen sich allein durch den
Verkauf der phosphathaltigen Produkte rechnen. Grundsätzlich gibt es nach der
Entwässerung die Möglichkeit, Phosphat aus dem Schlammwasser und aus der
Klärschlammasche zurückzugewinnen. Bei der ersten Option reduziert sich die Rückbelastung
durch Phosphor, die zweite Variante setzt eine Monoverbrennung der
Klärschlämme voraus.
Die thermische Desintegration der Klärschlämme vor der Faulung stellt insofern eine
Optimierung der Schlammbehandlung dar, als dass sich zum einen der Ausfaulgrad
erhöht und zum anderen der Entwässerungsgrad, da bei der thermischen Hydrolyse
die extrazellulären polymeren Substanzen zerstört werden, die durch ihre negative
Oberflächenladung und ihr starkes Wasserbindevermögen die Entwässerung
beeinträchtigen.

3 WIRTSCHAFTLICHES POTENZIAL DER OPTIMIERUNGSMAßNAHMEN

3.1 Beeinflussung der P-Bilanz durch die anaerobe Rücklösung von
Phosphor
Wie bereits erwähnt worden ist, stellt die Rücklösung von Phosphor als ortho-Phosphat
bei der anaeroben Umsetzung das eigentliche Kernproblem dar. Der Mechanismus ist
im folgenden Bild 1 schematisch dargestellt.
Die qualitative Auswirkung dieser P-Rücklösung soll anhand des Klärwerks Mönchen-
Gladbach Neuwerk (Niersverband) im Folgenden exemplarisch beziffert werden.
Bei einem Gesamtphosphorzulauf von 28 t/ Monat (100%) und bei Einhaltung des PAblaufwertes
von < 0,5 mg/ l werden ca. 2,5 t P mit dem Ablauf abgegeben, was ca.
9% der Zulaufmenge darstellt. Die Rücklöserate bei der anaeroben Umsetzung im
Faulraum beträgt in diesem Beispiel 5 t/ Monat, was einer Rücklöserate von 18%
entspricht. In anderen Klärwerken wurden Rücklöseraten zwischen 15 und 23%
beobachtet. Die 5 t Phosphor sind in diesem Fall messbar als PO4-Werte im
Schlammwasser von ca. 600-750 mg PO4/ l. Diese Werte werden nach der Schlammentwässerung
durch Zentrifugen im Zentrat gemessen, wobei davon auszugehen ist,
dass bereits ein nicht unerheblicher Anteil zuvor im Faulraum als MAP ausgefallen ist.

Den ganzen Artikel finden Sie unter:
http://www.pcs-consult.de/Optimierung_anaerober_Schlammbehandlung.pdf

Bepflanzung als letzten Schritt durchgeführt

Bereits im Jahr 2007 wurde die Entscheidung gefällt, die Klärschlammbehandlung der Kläranlage Lumda des Abwasserverbandes Ohm-Seenbach zu modernisieren. Sie ist für die Grünberger Stadtteile Lumda – Stangenrod und Beltershain sowie für den Mücker Ortsteil Atzenhain zuständig.
Der Grund für diese langfristige Investition waren die steigenden Anforderungen bei der Klärschlammbehandlung und -verwertung, insbesondere im Hinblick auf Kostenstabilität und Verwertungssicherheit vor dem Hintergrund der Diskussion über die Zukunft der landwirtschaftlichen Ausbringung von Klärschlamm. Mit dem sowohl umweltfreundlichen als auch wirtschaftlichen Verfahren der Klärschlammvererdung wurde letztendlich die passende Lösung für die Zukunft gefunden.

Am 19. Juni 2009 erfolgte nun als eine der letzten notwendigen Maßnahmen vor Inbetriebnahme der neuen Anlage der Beginn der Bepflanzung der drei 0,75 ha großen Beete. Der Vorsteher des Abwasserverbandes Ohm-Seenbach Herr Bürgermeister Weitzel der Gemeinde Mücke sowie dessen Stellvertreter Herr Bürgermeister Ide der Stadt Grünberg haben an diesem Tag mit Unterstützung von Sabine Bork, der Geschäftsführerin des Abwasserverbandes, Projektsteuerer Armin Uhrig und Karl-Toni Zöller von der ausführenden Firma Eko-Plant symbolisch die ersten Pflanzen gesetzt.

Die Vorgeschichte

Bei der Reinigung von Abwasser entsteht Klärschlamm mit einem hohen Wasseranteil. Seit 2006 fielen in der Kläranlage Lumda im Schnitt 2.200 m³ dieses Nassschlamms mit einem Wassergehalt von 94-98% an. Durch das geringe Lagervolumen der vorhandenen Behälter war es nicht möglich, die gesamte Schlammmenge landwirtschaftlich in nasser Form auszubringen. Deshalb musste rund die Hälfte des anfallenden Schlamms zum Pressen nach Nieder-Ohmen transportiert werden. Der so entwässerte Schlamm wurde wiederum in der Landwirtschaft verwertet. Die gesamten Bruttokosten für dieses Verfahren betrug im Jahre 2007 32.344,13 Euro. Davon entfielen 19.072,13 Euro auf die Verwertung von 1.100 m³ Nassschlamm in der Landwirtschaft, 9.654,40 Euro auf den Transport von 1.228 m³ Nass-schlamm nach Nieder-Ohmen und 3.617,60 Euro auf dessen Weiterverarbeitung und Verwertung in der Landwirtschaft.
Vor diesem Hintergrund hat sich der Abwasserverband Ohm-Seenbach bereit 2005 entschlossen, sich über eine Studie Möglichkeiten aufzeigen zu lassen, die zu einem kostengünstigeren und verwertungssichereren Weg für die Zukunft führen. Dazu wurden einerseits durch das Ingenieurbüro Olsen verschiedene Möglichkeiten berechnet, mehr Schlamm landwirtschaftlich zu verwerten, um den Transport nach Nieder-Ohmen zu minimieren. Andererseits hat die Firma Eko-Plant den konventionellen Schlammbehandlungsmethoden den Bau einer Klärschlammvererdungsanlage gegenübergestellt. Nachdem die Verbandver-sammlung im April 2007 zwei Referenzanlagen besichtigt hat, stimmte sie im Mai 2007 der Systematik „Klärschlammvererdung“ zu. Mit Hilfe eines Projektsteuerers, der Ingenieurgesellschaft Müller aus Schöneck, sowie einer angesehenen Anwaltskanzlei wurde das komplizierte Vergabeverfahren durchgeführt und der Auftrag im Oktober 2008 letztendlich an die Firma Eko-Plant für einen Pauschalbetrag von 583.100 Euro vergeben, nachdem im Mai 2008 nach der Genehmigungsplanung durch das Ingenieurbüro Infu der Landrat des Kreises Gießen die Baugenehmigung erteilt hatte.

Ab Mitte 2009 wird nun der Klärschlamm der Kläranlage Lumda in die bepflanzten Schilfbeete eingeleitet statt wie bislang direkt landwirtschaftlich ausgebracht. Für diesen Entwässerungsprozess werden natürliche Kräfte genutzt, die auch bei einer Kompostierung wirken. Die Vorgänge laufen jedoch in großem Maßstab und technisch gesteuert ab.
Der flüssige Schlamm verteilt sich in den Beeten und sickert dabei langsam durch die Wurzelschicht, über der die Feststoffanteile zurückgehalten werden. Durch Sonneneinstrahlung und die Verdunstungsleistung des Schilfs wird der Entwässerungsvorgang zusätzlich gesteigert. Gleichzeitig versorgt das Schilf die Bodenorganismen mit Sauerstoff, die den Schlamm langsam zu Klärschlammerde umbauen. Durch den Abbau von organischen Anteilen im Klärschlamm weist dieses Verfahren eine im Vergleich zu anderen Schlammbehandlungsverfahren deutlich verringerte Restmenge auf. Darüber hinaus ist Klärschlammerde geruchsneutral und bietet höchstmögliche Verwertungssicherheit für den Betreiber.

Quelle: http://www.eko-plant.com/cms/content/view/142/106/lang,de/

Den Teufel mit dem Beelzebub austreiben? Das scheint die Coastal Research & Management (CRM) aus Kiel in der Ostsee vorzuhaben, wenn sie übermäßiges Pflanzenwachstum mit dem Ansiedeln von Algen bekämpfen will.

„Die erhöhte Konzentration an Nährstoffen im Wasser lässt die Vegetation übermäßig gedeihen“, erläutert CRM-Mitarbeiter Dr. Peter Krost. „Wir wollen die Nährstoffe dem Meer wieder entnehmen und zwar durch Lebewesen, die sich von ihnen ernähren.“ Miesmuscheln und Braunalgen sollen es richten.
Denn würden sie geerntet, verbessere sich nicht nur die Wasserqualität, sondern sie könnten auch zu Lebensmitteln und Fischfutter weiter verarbeitet werden. „So wird die Nährstoffbelastung der Ostsee gemindert und gleichzeitig die nachhaltige Fischwirtschaft gestärkt“, freut sich Dr. Fritz Brickwedde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), die das Projekt mit 320.000 Euro fördert.

Die Ufer der Ostsee gehören zu den am dichtesten besiedelten und am intensivsten genutzten Küstengebieten der Erde. „In Folge dessen hat sich die Nährstoffkonzentration im Wasser deutlich erhöht“, so Krost – wissenschaftlich Eutrophierung genannt. „Die Nährstoffe gelangen hauptsächlich über die Luft und Flüsse ins Meer und stammen beispielsweise aus Industrie und Landwirtschaft“, erläutert der CRM-Mitarbeiter, „etwa durch Dünger, der von bewirtschafteten Flächen abgeschwemmt wird.“ Übermäßiges Pflanzenwachstum und Sauerstoffmangel im Meer seien das Resultat. „Im schlimmsten Fall ist das ökologische Gleichgewicht so weit gestört, dass sich am Meeresboden sauerstofffreie Zonen und giftige Stoffe bilden können“, erklärt Krost. Das Gewässer drohe also langsam zu „kippen“. Die Meeresbodenfauna könne absterben. „Als nahezu vollständig geschlossenes Randmeer ist die Ostsee für Eutrophierung sehr anfällig“, betont der Projektleiter. Aquakulturen könnten allerdings dazu beitragen, die Nährstoffkonzentration zu mindern: Indem Organismen aus Zuchtanlagen die überschüssigen Nährstoffe aus dem Wasser aufnehmen. Die CRM will dies nun modellhaft in der Kieler Förde testen.

In Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Marine Aquakultur (GMA) aus Büsum sollen im Rahmen des Projekts räumlich getrennte, aber dicht beieinander liegende Kulturen von Braunalgen und Muscheln angelegt werden. In beliebig erweiterbaren Unterwasserfarmen könnten sich die Organismen auf speziellen Leinen ansiedeln. Die einheimischen Arten Miesmuscheln und Zuckertang seien für das Vorhaben besonders geeignet, da sie sich ausschließlich mit Nährstoffen aus dem Wasser versorgten und keine weiteren Futtermittel benötigten. „Zudem begünstigen sie sich gegenseitig. Vor allem die Algen profitieren von den Muscheln, da diese das Wasser filtrieren und somit für mehr Lichteinfall sorgen“, erklärt Krost. Die bis zu ein Meter langen Braunalgen könnten auf diese Weise besser wachsen.

Mit der Ernte der Pflanzen und Weichtiere würden die Nährstoffe dann dem Meer …mehr unter:

Weitere Informationen: www.dbu.de

http://www.innovations-report.de/html/berichte/umwelt_naturschutz/damit_ostsee_quot_kippt_quot_sichern_muscheln_algen_145978.html

Die aktuelle Ausgabe der Verbraucherinformation befasst sich mit dem Thema Nanotechnologie. Diese Technologie nutzt Partikel im Nanometerbereich (1 nm = 0,000001 mm). Von der Öffentlichkeit kaum wahrgenommen findet sie Anwendung bei Lebensmitteln, Kosmetika, Textilien und Bedarfsgegenständen. Aber welche Chancen und Risiken haben Nano-Produkte für die Verbraucher und die Umwelt?

Außerdem enthält die Rubrik „Aktuelles“ eine Reihe von Kurzinfos, Links und Tipps:
– Zentrale Veranstaltung von Neuer Verbraucherzentrale und Verbraucherschutzministerium Mecklenburg-Vorpommern zum Weltverbrauchertag 2010
– Tagung zur Ernährungspolitik in Berlin
Verbraucherinformation lesen…mehr unter:

http://www.regierung-mv.de/cms2/Regierungsportal_prod/Regierungsportal/de/lm/index.jsp

Der Wasserverbrauch der Deutschen geht seit Jahren stetig zurück. Spareinrichtungen bei Duschen und Toiletten sowie ein gestiegenes Umweltbewusstsein sind die Gründe. Obwohl die Verbraucher immer weniger Trinkwasser benötigen, bleiben die Abrechnungen der Stadtwerke gleich hoch oder steigen sogar. Die Kehrseite der Sparsamkeit: Weniger Wasser schadet den Rohren, klagen die Versorger.

Ein immer seltener werdendes Vergnügen: Rund 30 Liter Wasser werden pro Schaumbad verbraucht.
Konstanz – Wassersparen ist für viele Bürger auch aus Gründen des Umweltschutzes selbstverständlich. Der rückläufige Wasserverbrauc sorgt allerdings nicht für sinkende Kosten. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) erklärt gegenüber dieser Zeitung, dass ein weiterer Rückgang mehr Probleme als Nutzen schafft. „Das Abwasser fließt schlechter ab und die Gefahr, dass die Kanäle verrotten, wird größer“, sagt ein Sprecher des Branchenverbandes. Immer mehr Rohre müssten vorzeitig ersetzt werden, prophezeit der Verband.
Unterstützung erhält der BDEW von Bodo Weigert vom Kompetenzzentrum Wasser in Berlin, einem internationalen Zentrum für Wasserforschung. „Die Menge an Schadstoffen wie Duschgel oder Fäkalien hat sich in den vergangenen Jahren nicht verändert“, erklärt Weigert. Wenn die kilometerlangen Kanalisationsrohre nicht regelmäßig durchspült würden, seien Geruchsbelästigungen in warmen und trockenen Monaten, Beschädigungen sowie starke Ablagerungen die Folge. Fließt dagegen zu wenig und zu langsam Frischwasser durch die Leitungen, „dann steigt durch die größere Verweildauer in den Rohren die Verkeimungsgefahr“.

Allein die Stadtwerke Villingen-Schwenningen (SVS) betreuen ein insgesamt 711 Kilometer langes Trinkwassernetz. Etwa 180 Kilometer davon entfallen auf Hausanschlüsse, also die Leitungen, die von den großen Versorgungsrohren in der Straße abzweigen und in die jeweiligen Häuser führen. „Mit Blick auf die langsame, aber beständige Abnahme der Trinkwassermengen wird bei uns ein besonderes Augenmerk auf die Spülvorgänge gelegt. Hier betreiben wir einen hohen Aufwand“, sagt eine SVS-Sprecherin. Bedingt durch die zunehmende Anzahl an Spülungen von Trink- und Abwasserleitungen sowie den Unterhalt der Leistungen, verzeichnen die Wasserversorger steigende Fixkosten: Laut Branchenangaben sind dies 80 Prozent der jährlichen Aufwendungen.

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