GKW Nordkanal – Planung einer anaeroben Stabilisierung

Projekttitel:
GKW Nordkanal – Planung einer anaeroben Schlammstabilisierung

Drittmittelgeber:
Erftverband

Laufzeit:
01.02.2014 – 30.04.2014

Projektbeschreibung:
Mittlere und große Kläranlagen verfügen im Bereich der mechanischen Abwasserbehandlung über eine Vorklärung, in der energiereicher Primärschlamm anfällt. Dieser Primärschlamm wird zusammen mit dem biologischen Überschussschlamm in Schlammfaulungsanalagen gemeinsam anaerob stabilisiert. Der ausgefaulte Schlamm weist dann nur noch einen Gehalt an organischem Trockenrückstand von < 50% bezogen auf den Gesamttrockenrückstand auf. Die biologische Reinigungsstufe von Membran-Bioreaktor-Anlagen (MBR-Anlagen) wurde in der Vergangenheit in der überwiegenden Zahl der Anwendungen als sog. „simultan stabilisierende“ Stufe bemessen. Die biologische Reinigungsstufe wird dabei unter Ansatz eines Schlammalters von > 25 Tagen dimensioniert. Der Überschussschlamm aus dieser biologischen Reinigungsstufe ist stabilisiert. Eine anaerobe Stabilisierung ist dementsprechend nicht erforderlich. Simultan stabilisierende Anlagen verfügen im Bereich der mechanischen Abwasserreinigungsstufe demzufolge auch über keine Vorklärung.
Der Erftverband, Bergheim, Betreiber von drei MBR-Anlagen, plant die Errichtung und den Betrieb einer anaeroben Schlammstabilisierungsstufe auf einer dieser drei MBR-Anlagen,dem Gruppenklärwerk(GKW) Nordkanal. Beim GKW Nordkanal handelt es sich um Deutschlands größte MBR-Anlage. Die Ausbaugröße betragt 80.000 E, die Membranstufe besteht aus einem integrierten MBR-System, deren Becken für eine simultane aerobe Schlammstabilisierung mit einem Schlammalter von > 25 Tagen dimensioniert sind.
In einer ersten Versuchsreihe im Jahre 2013 hat das Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft (FG SWW) im Auftrag des Erftverbandes das Faulgasertragspotenzial aus dem Überschussschlamm (ÜSS) des GKW Nordkanal bestimmt.
Neben dem bereits untersuchten ÜSS fallt derzeit auf dem GKW Nordkanal im Bereich der mechanischen Abwasserreinigungsstufe kein Primärschlamm, sondern lediglich Siebgut (SG) aus der Feinsiebung an. Daher besteht die Überlegung zwischen Sandfang und Feinsiebung zusätzlich eine Grobentschlammung (Vorklärung mit kurzer Aufenthaltszeit) zu installieren, um einen Primärschlamm (PS) zu generieren. Eine Faulgasproduktion aus PS könnte den zu erwartenden Gasertrag einer anaeroben ÜSS-Stabilisierung signifikant erhöhen, da der Gasertrag aus ÜSS im Vergleich zum Gasertrag aus Primarschlamm (PS) vergleichsweise gering ist.
Daher wurde das FG Siedlungswasserwirtschaft damit beauftragt, die dafür geplante Neukonzeption der mechanischen Vorreinigungsstufe unter Berücksichtigung einer neu zu schaffenden Grobentschlammung hinsichtlich des zu erwartenden Gasertrages des dabei anfallenden Primärschlammes zu untersuchen. Zusätzlich soll untersucht werden, welcher Gasertrag aus der Stabilisierung des Überschussschlamm-Siebgut-Gemisches entsteht, wie es bereits gegenwärtig vor der Schlammentwässerungsstufe generiert wird. Bei positivem Verlauf brauchte konsequenterweise diese bestehende Verfahrenskonzeption nicht geändert zu werden.
Gegenstand der Untersuchungen sind überschlägige Ermittlungen des Gasertrages

  • eines aus einer Grobentschlammung (Aufenthaltszeit: 30 Minuten) gewonnenen Primärschlammes
  • und aus einem Gemisch aus anaerob zu stabilisierendem Überschussschlamm aus der MBR-Stufe und Siebgut aus der mechanischen Abwasservorreinigungsstufe des GKW Nordkanal.

 

 

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