Auswahl des Fermentationskammer-Typs hinsichtlich der Eigenschaften des behandelten Abwassers

Die Entwicklung der Technologie zur Behandlung von Industrieabwasser durch Methanfermentation führte zur Inbetriebnahme verschiedener Typen von anaeroben Reaktoren. In den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde der erste Fermentertyp entwickelt, der im UASB-System arbeitet. In den folgenden Jahren führten die Unternehmen weitere technische Lösungen ein, insbesondere hinsichtlich der Art und Weise, wie der Reaktorinhalt gemischt wurde. Es wurden anaerobe Reaktoren eingeführt, die mit einem Kontaktsystem arbeiten, und kürzlich mit einem IC-System mit verschiedenen Modifikationen. Daher stellt sich die Frage, ob jeder Fermenter für die Behandlung von Abwasser jeder Art geeignet ist. Nun, das ist er nicht. Dies ist vor allem auf die Art und die Beschaffenheit des Abwassers und später auf den erwarteten Reinigungseffekt zurückzuführen.

Die primären Fermenter vom Typ UASB wurden zur Behandlung von Zuckerabwasser verwendet, das hauptsächlich Kohlenhydrate und einen minimalen Suspensionsgehalt aufweist. Die Beschaffenheit dieser Abwässer entsprach dem UASB-System, da das erhitzte Rohabwasser ohne größere Probleme durch ein auf dem Boden verlegtes Gittersystem über die gesamte Bodenfläche des Fermenters verteilt wurde. Die laminare Strömung des Abwassers durch die anaerobe Schlammschicht sorgte für eine ausreichende Kontaktzeit der anaeroben Bakterien mit den gelösten Verbindungen im Abwasser. Der Hauptmischfaktor im Fermenter in diesem System ist das freigesetzte Biogas. Die Einschränkung beim Betrieb dieser Art von Fermentern ist die hydraulische Belastung, denn je höher diese ist, desto kürzer ist die Kontaktzeit des Schlamms mit dem zulaufenden Abwasser. Außerdem kommt es bei intensivem Durchfluss im gereinigten Abwasser im Abfluss zu erhöhten Mengen an Fermentationsschlamm. Optimale Reinigungseffekte werden erzielt, wenn der Fermenter mit einer CSB-Belastung von max. 10 kg CSB/m3 belastet wird • d. Ursprünglich wurde angenommen, dass das ablaufende fermentierte Abwasser nur geringe Mengen an anaeroben Fermentationsschlamm enthält und im Absetzbecken nicht geklärt werden muss. Da wir leider keine Möglichkeit haben, die Konzentration der Suspensionen im fermentierten Abwasser zu regulieren, erwies sich in vielen Fällen der Einsatz von Absetzern nach dem UASB-Fermenter als notwendig. Ein Problem unter langfristigen Betriebsbedingungen ist die Durchlässigkeit der Öffnungen im Abwasserverteiler, was wiederum die Effizienz der Abwasserbehandlung beeinträchtigen kann.

Eine weitere Art von anaeroben Reaktoren sind Kontaktfermenter, bei denen das einströmende Abwasser mit anaeroben Sedimenten und dem austretenden Biogas vermischt wird. Konstruktiv handelt es sich um einfache geschlossene Tanks, in die das Rohabwasser an mehreren Stellen eingeleitet wird. Ihre Effizienz ist viel höher als die der UASB-Fermenter.

Der Vorteil von Kontaktreaktoren ist die Zuverlässigkeit des Betriebs und die vollständige Kontrolle über den Prozess, d. h. die Mischintensität, die A Grundlage der Konzentration des anaeroben Sediments auf einem optimalen Niveau, die wesentlich bessere Vermischung der Substrate mit dem Fermentationsschlamm und somit sterben A des Reaktors auf einem optimales Niveau. Dies führt dazu, dass selbst bei der Fermentation von Abwässern mit hohen Konzentrationen an Suspensionen und Fetten oder toxischen Verbindungen sehr hohe Reinigungseffekte erzielt werden können. Zur Trennung des anaeroben Schlamms aus dem fermentierten Abwasser und dessen Rückführung in den Reaktor ist ein Absetzgefäß nach der Fermentationskammer erforderlich. Da die Vermischung des Rohabwassers mit dem anaeroben Schlamm maximal ist, d. h. die gesamte Biomasse arbeitet, ist der Reaktor sehr robust gegen Überlastungen mit CSB und Reagenzabfall unter 6,5 pH. Aus diesem Grund ist es nicht notwendig, die Reagenz durch die Dosierung von Natriumhydroxid künstlich anzuheben.

IC-Reaktoren wurden erst vor relativ kurzer Zeit in Betrieb genommen. Die Innovation der Aufbereitung besteht darin, das erhitzte Abwasser in einen am Boden des Fermenters abgetrennten kegelförmigen Tank mit Löchern in der Seitenwand zu leiten, durch die das Rohabwasser abgelassen wird, das mit dem aufbereiteten Abwasser, das an der Oberseite des Fermenters recycelt wird, weiter vermischt und verdünnt wird. Sie zeichnen sich durch ein hohes Verhältnis von Höhe zu Durchmesser und hohe Belastungen mit einer CSB-Belastung von bis zu 30 kg CSB/m3x d aus. In solchen Fermentern wird in der Regel nur der granulierte Schlamm verwendet, der in zwei Sektionen der Separatoren zurückgehalten wird. Aufgrund der Verwendung von granuliertem Schlamm sollten keine Abwässer mit hohem Gehalt an Suspensionen und Fett behandelt werden.