Für Fachleute im Bereich der Abwasserbehandlung stellt sich oft eine Frage: Sollte ein Sedimentationstank nach dem Hydrolyse- und Ansäuerungstank installiert werden? Einige argumentieren, dass dies überflüssig und reine Geldverschwendung sei, während andere darauf bestehen, dass es notwendig ist – ohne ihn könnten die nachfolgenden Prozesse beeinträchtigt werden. Heute werden wir dies in einfacher Sprache aufschlüsseln, um sowohl Neulingen als auch erfahrenen Experten Klarheit zu verschaffen. Unabhängig von Ihrem Erfahrungsstand wird diese Diskussion Sie gut informieren.
Zunächst ist es wichtig, den Zweck des Hydrolyse- und Ansäuerungstanks zu verstehen. Einfach ausgedrückt, dient er als „Vorbehandlungsspezialist“ in der Abwasserbehandlung und zielt speziell auf schwer abbaubare organische Stoffe ab. Beispielsweise werden großmolekulare Substanzen in Industrieabwässern oder Fette und Fasern in häuslichem Abwasser von Mikroorganismen im Tank in kleinere Moleküle abgebaut – ähnlich dem Zerkleinern eines großen Stücks geschmorten Schweinebauchs – wodurch sie für den nachfolgenden aeroben Tank leichter „verdaut und absorbiert“ werden können. Dieser Schritt erhöht auch die biologische Abbaubarkeit des Abwassers, wodurch die Effizienz der nachfolgenden Behandlungsprozesse effektiv verdoppelt und gleichzeitig Biogas erzeugt wird, was ihn zu einer „Abfall-zu-Ressource“-Stufe macht.
Aber hier liegt das Problem: Der Hydrolyse- und Ansäuerungstank arbeitet nicht geräuschlos. Der Schlamm im Inneren muss suspendiert bleiben, um einen vollständigen Kontakt mit dem Abwasser zu gewährleisten, damit die Mikroorganismen effektiv arbeiten können. Diese Bewegung führt jedoch dazu, dass das Wasser zahlreiche feine Schlammflocken, teilweise abgebautes suspendiertes Festmaterial und sogar einige gealterte, abgelöste Biofilme mit sich führt. Wenn diese Stoffe direkt in die nächste Behandlungseinheit gelangen – wie z. B. einen UASB, einen Kontaktoxidationstank oder einen MBR-Membrantank – könnten die Folgen schwerwiegend sein.
Lassen Sie uns zunächst die Folgen besprechen, wenn kein Sedimentationstank installiert wird. Wenn ein UASB-Reaktor nachgeschaltet ist, lagern sich übermäßige suspendierte Feststoffe im Wasser um den UASB-Verteiler ab. Mit der Zeit kann dies die Verteilungsöffnungen verstopfen, was zu einer ungleichmäßigen Wasserverteilung führt. Darüber hinaus kann der granulare Schlamm im Inneren weggespült werden, wodurch der ursprünglich effiziente anaerobe Reaktionsprozess gestört wird. Infolgedessen sinkt die Behandlungseffektivität drastisch, was häufige Abschaltungen zum Ausbaggern erforderlich macht, was sowohl zeitaufwändig als auch kostspielig ist.
Wenn das System ein Kontaktoxidationstank ist, wird die Situation nicht viel besser sein. Der Biofilm im Kontaktoxidationstank wächst auf dem Füllmaterial. Wenn sich zu viele suspendierte Feststoffe im Wasser befinden, haften diese an der Oberfläche des Biofilms und blockieren die Wege für Sauerstoff und Nährstoffe. Infolgedessen kann der Biofilm nicht atmen oder „essen“, altert allmählich und löst sich ab. Die mikrobielle Population im Tank nimmt mit der Zeit ab, was zu einer unvollständigen Abwasserbehandlung führt.
Es gibt auch den häufig verwendeten MBR-Membrantank, der höhere Anforderungen an suspendierte Feststoffe im Zulauf stellt. Das Schlamm-Wasser-Gemisch aus dem Hydrolyse-Ansäuerungstank wird direkt in den Membrantank geleitet. Diese winzigen Schlammflocken verstopfen schnell die Membranporen, was zu einem Rückgang des Membranflusses und einem starken Anstieg des Transmembrandrucks (TMP) führt. Eine Membran, die drei bis fünf Jahre halten könnte, muss möglicherweise innerhalb eines Jahres ersetzt werden, was die Kosten erheblich erhöht. Darüber hinaus muss die Häufigkeit der Rückspülung erhöht werden, was den Arbeitsaufwand verdoppelt.
Manche könnten argumentieren: „Die Schlammkonzentration in meinem Hydrolyse- und Ansäuerungstank ist nicht hoch, und ein bisschen Rückstand im Wasser sollte kein großes Problem sein, oder?“ Aber diese Denkweise ist fehlerhaft. Selbst wenn kurzfristig nichts schief zu gehen scheint, werden sich diese suspendierten Feststoffe allmählich in nachfolgenden Behandlungsprozessen ansammeln. Es ist wie bei einem Haushaltsabfluss – gelegentlicher Haarausfall verursacht möglicherweise keine Verstopfung, aber tägliche Ablagerungen führen irgendwann zu einer Verstopfung. Darüber hinaus kann übermäßiges suspendiertes Material im Wasser die Genauigkeit nachgeschalteter Wasserqualitätsprüfungen beeinträchtigen. Beispielsweise können COD- und BSB-Messungen höhere Ergebnisse zeigen, was dazu führt, dass Sie fälschlicherweise glauben, dass die Behandlung unwirksam ist, und Sie möglicherweise in die falsche Richtung lenkt.
Welche konkreten Vorteile hat das Hinzufügen eines Sedimentationstanks? In erster Linie ermöglicht er direkt die „Schlamm-Wasser-Trennung“. Der Sedimentationstank fungiert wie ein „Filter“ und ermöglicht es dem Schlamm-Wasser-Gemisch aus dem Hydrolyse- und Ansäuerungstank, sich langsam innerhalb des Tanks „abzusetzen“. Schwerere Schlammflocken sinken zu Boden, während klares Wasser von oben abfließt, wodurch die Belastung nachfolgender Prozesse direkt reduziert wird. Der abgesetzte Schlamm kann auch in den Hydrolyse- und Ansäuerungstank zurückgeführt werden. Einerseits hilft dies, die Schlammkonzentration im Tank aufrechtzuerhalten, die mikrobielle Population zu stärken und die Abbauleistung zu verbessern. Andererseits reduziert es das Schlammabflussvolumen und senkt die Schlammbehandlungskosten, wodurch zwei Ziele gleichzeitig erreicht werden.
Zweitens kann das Hinzufügen eines Sedimentationstanks die Stabilität des gesamten Behandlungssystems erhöhen. In der Abwasserbehandlungsindustrie ist die größte Sorge die „Schwankung“ – selbst geringfügige Änderungen der Zulaufqualität oder des Durchflusses können nachgeschaltete Prozesse stören. Mit der Pufferwirkung des Sedimentationstanks kann dieser, selbst wenn die suspendierten Feststoffe im Hydrolyse- und Ansäuerungstank gelegentlich die Standards überschreiten, die meisten Verunreinigungen abfangen und verhindern, dass sich Schwankungen auf die nächste Stufe ausbreiten. Dies entspricht dem Hinzufügen eines „Sicherheitsverschlusses“ zum gesamten System.
Natürlich ist es nicht in allen Fällen notwendig, einen Sedimentationstank zu installieren; es hängt von den spezifischen Arbeitsbedingungen ab. In einigen kleinen häuslichen Abwasserbehandlungsanlagen ist der Hydrolyse- und Ansäuerungstank beispielsweise direkt mit einer kompakten integrierten Einheit verbunden, die von Natur aus eine einfache Sedimentationsfunktion beinhaltet. In solchen Fällen ist möglicherweise kein separater Sedimentationstank erforderlich. In ähnlicher Weise ist bei bestimmten Industrieabwässern der Gehalt an suspendierten Feststoffen extrem niedrig, und die Betriebsbelastung des Hydrolyse- und Ansäuerungstanks ist ebenfalls minimal, was zu vernachlässigbarem Schlammabfluss führt. Wenn Berechnungen bestätigen, dass dies keine Auswirkungen auf nachfolgende Prozesse hat, kann es auch als akzeptabel angesehen werden, den Sedimentationstank wegzulassen. Solche Szenarien sind jedoch relativ selten. In den meisten Fällen, insbesondere bei Projekten mit hohen Wasserbehandlungsvolumina, hohem Gehalt an suspendierten Feststoffen und strengen Anforderungen an die Zulaufqualität für nachfolgende Prozesse, sind Sedimentationstanks unverzichtbar.
Darüber hinaus muss auch die Gestaltung des Sedimentationstanks sorgfältig geprüft werden. Sie können nicht einfach eine Grube ausheben und sie als Sedimentationstank verwenden. Die Fläche, Tiefe und hydraulische Verweilzeit des Sedimentationstanks sollten auf der Grundlage des Abwasservolumens und der Konzentration an suspendierten Feststoffen des Hydrolyse-Ansäuerungstanks bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Verweilzeit zu kurz ist, sinkt der Schlamm möglicherweise nicht vollständig ab; Wenn sie zu lang ist, nimmt sie zu viel Platz ein und erhöht die Investition. Und das Schlammabzugsrohr am Boden des Beckens sollte vernünftig konstruiert sein, mit regelmäßiger Schlammentfernung, um zu verhindern, dass der Schlamm am Boden des Beckens verfestigt und die Sedimentationswirkung beeinträchtigt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Frage, ob ein Sedimentationstank zum Hydrolyse-Ansäuerungstank hinzugefügt werden soll oder nicht, von den „Anforderungen des nachfolgenden Prozesses“ und den „Auswirkungen der suspendierten Feststoffe im Abwasser“ abhängt. Wenn der nachfolgende Prozess empfindlich auf eingehende suspendierte Feststoffe reagiert oder wenn die ausgehenden suspendierten Feststoffe ein Risiko für das System darstellen, muss der Sedimentationstank hinzugefügt werden. Dies ist keine Geldverschwendung, sondern eine notwendige Investition, um den langfristig stabilen Betrieb des gesamten Abwasserbehandlungssystems zu gewährleisten. Im Gegenteil, wenn die Arbeitsbedingungen besonders sind und nach professioneller Berechnung tatsächlich nicht erforderlich sind, kann er eingespart werden, aber es ist Vorsicht geboten, nicht das Große für das Kleine zu opfern und am Ende mehr Wartungs- und Korrekturkosten auszugeben.
Die Abwasserbehandlung ist ein systematisches Projekt, und jedes Glied ist miteinander verbunden. Die Kombination aus Hydrolyse-Ansäuerungstank und Sedimentationstank mag wie ein kleines Problem erscheinen, aber sie wirkt sich tatsächlich auf die Behandlungswirkung und die Betriebs- und Wartungskosten des gesamten Projekts aus. Treffen Sie also bei der Planung keine überstürzten Entscheidungen. Berücksichtigen Sie stattdessen die tatsächliche Situation und konsultieren Sie Fachleute, um Umwege zu vermeiden und das Abwasserbehandlungssystem wirklich zum Laufen zu bringen.
