Dosiertechnik bei schwankenden Abwasserlasten: Kläranlagen Winterberg
Letzte Änderung: , Autor: sera Group, Fachartikel
Touristisch geprägte Kommunen müssen teilweise erhebliche Schwankungen der Abwasserbelastung bewältigen. In Winterberg treffen saisonale Stoßbelastungen zusätzlich auf niedrige Abwassertemperaturen. Zwei unterschiedliche Aufgaben erfordern deshalb gezielte Dosiertechnik: Kohlenstoffdosierung für die Denitrifikation und Polymerzugabe für die Schlammbehandlung.
Wenn aus 13.000 Einwohnern zeitweise erheblich mehr Belastung wird
Kläranlagen werden auf definierte Belastungsbereiche ausgelegt. In touristisch geprägten Regionen kann die tatsächliche Belastung allerdings erheblich schwanken. Die Stadtwerke Winterberg betreiben zwei Kläranlagen in einer Region mit rund 13.000 Einwohnern, deren Abwasseraufkommen insbesondere während der Wintersaison stark vom Tourismus beeinflusst wird.
Dabei verändert sich nicht nur die Menge des Abwassers. Auch dessen Zusammensetzung kann sich verschieben. In Winterberg führte das veränderte Nutzungsverhalten unter anderem zu einem höheren Harnstoffanteil und damit zu Veränderungen des für die biologische Abwasserbehandlung relevanten Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnisses.
Für die Denitrifikation ist dieses Verhältnis entscheidend: Die beteiligten Mikroorganismen benötigen eine geeignete Kohlenstoffquelle, um Nitrat unter anoxischen Bedingungen abzubauen. Steht im Abwasser nicht genügend nutzbarer Kohlenstoff zur Verfügung, kann eine externe Kohlenstoffquelle zugegeben werden.
Kohlenstoff bedarfsgerecht dosieren
In Winterberg wird hierfür Essigsäure eingesetzt. Sie wird aus einem 1.000-Liter-IBC über eine Dosieranlage in die Denitrifikation eingebracht. Zwei Membrandosierpumpen übernehmen die Dosierung.
Eine Besonderheit der Anwendung ist der große erforderliche Einstellbereich. Die eingesetzten Pumpen können laut sera zwischen 50 ml/h und 50 l/h betrieben werden. Damit lässt sich die Dosierleistung an unterschiedliche Belastungssituationen anpassen.
Gerade bei schwankenden Zulaufbedingungen ist dieser Punkt relevant. Eine Dosieranlage sollte nicht lediglich auf einen einzelnen Nennbetriebspunkt ausgelegt werden. Entscheidend ist, welchen Bereich die Anlage im realen Betrieb abdecken muss und wie stark sich der Bedarf an Dosiermedium verändern kann.
Kälte beeinflusst auch die Schlammbehandlung
In Winterberg kommt eine zweite Besonderheit hinzu: Durch die Schneeschmelze kann über längere Zeit sehr kaltes Wasser in die Kläranlagen gelangen. Dies beeinflusste das Absetzverhalten des Klärschlamms in der Nachklärung.
Hier wird mit polymeren Flockungsmitteln gearbeitet. Die Polymerzugabe unterstützt die Flockenbildung und verbessert dadurch die Feststoff-Flüssigkeitstrennung beziehungsweise das Absetzverhalten des Schlamms.
Das Beispiel zeigt damit zwei unterschiedliche Anwendungen von Dosiertechnik innerhalb derselben Abwasserbehandlung. Während die Kohlenstoffdosierung auf die biologischen Bedingungen der Denitrifikation reagiert, dient die Polymerzugabe der gezielten Unterstützung der Schlammbehandlung.
Technik und Medium gemeinsam betrachten
Die Dosiertechnik wurde in Winterberg als Komplettlösung in isolierten Gefahrstoffcontainern mit Lüftung und Heizung untergebracht. Damit werden neben dem eigentlichen Dosierprozess auch die Bedingungen berücksichtigt, unter denen Chemikalien gelagert, bereitgestellt und dosiert werden.
Für die Planung vergleichbarer Anlagen bedeutet das: Medium, erforderliche Dosierleistung und Prozessparameter sind nur ein Teil der Auslegung. Auch Aufstellort, Temperatur, Chemikalienbereitstellung, Arbeitsschutz und saisonale Betriebszustände müssen berücksichtigt werden.
Gerade bei Kläranlagen mit stark schwankender Belastung zeigt sich deshalb der Vorteil eines ausreichend großen Regel- und Arbeitsbereichs. Die Dosiertechnik muss nicht nur den Normalzustand beherrschen, sondern auch die tatsächlichen Veränderungen des Prozesses.