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Willkommen bei Leader in den Bereichen Wasser- und Abwassersystem
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Verpackungsanlagen sind vorgefertigte Kläranlagen zur Abwasserbehandlung in kleinen Gemeinden oder auf einzelnen Grundstücken.
Die gebräuchlichsten Arten von Paketanlagen sind erweiterte Belüftungsanlagen, Sequenzierung von Batchreaktoren, Oxidationsgraben, Kontaktstabilisierungsanlagen, rotierende biologische Kontraktoren und physikalisch-chemische Prozesse. Dieses Factsheet konzentriert sich auf die ersten drei, die alle biologische Belüftungsprozesse sind.
Der erweiterte Belüftungsprozess ist eine Modifikation des Belebtschlammverfahrens, das eine biologische Behandlung zur Entfernung von biologisch abbaubaren organischen Abfällen unter aeroben Bedingungen ermöglicht. Die Luftzufuhr kann durch mechanische oder diffuse Belüftung erfolgen, um den für die Aufrechterhaltung des aeroben biologischen Prozesses erforderlichen Sauerstoff bereitzustellen. Das Mischen muss durch Belüftung oder mechanische Mittel erfolgen, um die mikrobiellen Organismen in Kontakt mit den gelösten Organismen zu halten. Darüber hinaus muss der pH-Wert kontrolliert werden, um den biologischen Prozess zu optimieren, und es müssen essentielle Nährstoffe vorhanden sein, um das biologische Wachstum und den weiteren biologischen Abbau zu erleichtern.
Das Abwasser gelangt in das Behandlungssystem und wird in der Regel sofort gesiebt, um große suspendierte, absetzbare oder schwimmende Feststoffe zu entfernen, die die nachgeschaltete Anlage stören oder beschädigen könnten. Das Abwasser kann dann durch eine Mühle geleitet werden, um große Partikel zu reduzieren, die nicht im Siebprozess zurückgehalten werden. Wenn die Anlage eine Regelung des Durchflusses erfordert.
Das Abwasser fließt dann in Ausgleichsbecken, die die Spitzenabwasserdurchflussmengen regeln. Das Abwasser gelangt dann in die Belüftungskammer, wo es gemischt wird und den Mikroorganismen Sauerstoff zugeführt wird. Die gemischte Flotte strömt dann in eine Klär- oder Absetzkammer, in der sich die meisten Mikroorganismen auf dem Boden des Klärers ansiedeln und ein Teil wird zu Beginn der Anlage in das einströmende Abwasser zurückgepumpt. Dieses zurückgegebene Material ist der Rücklaufbelebtschlamm (RAS). Das nicht zurückgegebene Material, der Müllbelebungsschlamm (WAS), wird zur Behandlung und Entsorgung entfernt. Das geklärte Abwasser fließt dann über ein Wehr und in einen Sammelkanal, bevor es in das Desinfektionssystem geleitet wird.
Erweiterte Belüftungsanlagen bestehen aus einem Stahltank, der in die Segmente Strömungsausgleich, Belüftung, Klärung, Desinfektion und Belüftung unterteilt ist. Erweiterte Belüftungssysteme werden typischerweise zur Behandlung von Abwasserdurchsätzen zwischen 0,002 und 0,1 MGD hergestellt. Bei größeren Abmessungen kann die Verwendung von Betonbehältern vorzuziehen sein.
• Die Anlagen sind einfach zu bedienen, da viele für maximal zwei bis drei Stunden pro Tag besetzt sind.
• Erweiterte Belüftungsprozesse sind oft besser geeignet, um organische Beladungs- und Strömungsschwankungen zu bewältigen, da es eine längere Verweilzeit für die Nährstoffe gibt, die von Mikroben aufgenommen werden
müssen.
• Die Systeme sind einfach zu installieren, da sie ein- oder zweiteilig geliefert und dann auf einem bauseitigen Betonkissen montiert werden, Über- oder Untertage
• Die Systeme sind geruchsfrei, können an den meisten Orten installiert werden, haben eine relativ kleine Grundfläche und können so gestaltet werden, dass sie sich der Umgebung anpassen.
• Erweiterte Belüftungssysteme haben aufgrund des langen Schlammalters eine relativ geringe Schlammausbeute, können für die Nitrifikation ausgelegt werden und benötigen keinen Vorklärer.
• Erweiterte Belüftungsanlagen erreichen keine Entnitrifikation oder Phosphorentfernung ohne zusätzliche Aggregatprozesse.
• Die Flexibilität beschränkt sich auf die Anpassung an sich ändernde Abwasseranforderungen, die sich aus regulatorischen Änderungen ergeben.
• Eine längere Belüftungszeit erfordert mehr Energie.
• Systeme benötigen einen größeren Platzbedarf und eine größere Vernetzung als andere "höherwertige" Prozesse, die kürzere Belüftungshaltezeiten haben.
Ein Sequenzier-Batch-Reaktor (SBR) ist eine Variation des Belebtschlammverfahrens. Als Füll- und Ziehprozess oder Batch-Prozess laufen alle biologischen Behandlungsphasen in einem einzigen Tank ab. Dies unterscheidet sich vom herkömmlichen Durchlauf durch den Belebtschlammprozess dadurch, dass SBRs keine separaten Tanks für die Belüftung und Sedimentation benötigen. SBR-Systeme enthalten entweder zwei oder mehrere parallel betriebene Reaktortanks oder einen Ausgleichsbehälter und einen Reaktortank. Die Art des verwendeten Tanks hängt von den Eigenschaften des Abwasserstroms ab (z. B. hohes oder niedriges Volumen). Diese Konfiguration ermöglicht es dem System zwar, einen kontinuierlichen Zuflussstrom aufzunehmen, sieht aber keine Desinfektion und kein Halten von belüftetem Schlamm vor.
Es gibt viele Arten von SBR-Systemen, einschließlich kontinuierlicher Influent/Zeit-basierter, nicht-kontinuierlicher Influent/Zeit-basierter, volumenbasierter, intermittierender Zyklussysteme (SBR, die Strahlbelüftung verwendet). Die Art des verwendeten SBR-Systems hängt von den Standort- und Abwassereigenschaften sowie den Bedürfnissen des Gebiets oder der Gemeinde ab, die die Anlage installiert. SBR-Pakete werden typischerweise zur Behandlung von Abwasserdurchsätzen zwischen 0,01 und 0,2 MGD hergestellt.
Der Zuflussstrom durchläuft zunächst einen Siebvorgang, bevor er in die SBR gelangt. Der Abfall wird dann in einer Reihe von Chargen behandelt. In der Regel gibt es fünf Phasen im SBR-Behandlungszyklus: Füllen, Reagieren, Absetzen, Dekantieren und Leerlauf. Die Dauer des Auftretens jeder Phase wird von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gesteuert, die es ermöglicht, das System von entfernten Orten aus zu steuern. In der Abfüllphase gelangt das Rohabwasser in das Becken, wo es mit abgelagerter Biomasse aus dem vorherigen Kreislauf vermischt wird.
Während dieser Phase kann es zu einer gewissen Belüftung kommen. In der Reaktionsphase wird das Becken dann belüftet, so dass Oxidation und Nitrifikation stattfinden können. Während der Absetzphase werden Belüftung und Mischung ausgesetzt und die Feststoffe können sich absetzen. Das gereinigte Abwasser wird dann in der Dekantierphase aus dem Becken abgeleitet. In der Endphase steht das Becken still, während es auf den Beginn des nächsten Zyklus wartet. Während dieser Zeit wird ein Teil der Feststoffe aus dem Becken entfernt und als Klärschlamm entsorgt.
Die Schlammvernichtung ist ein wichtiger Schritt im SBR-Prozess und hat großen Einfluss auf die Systemleistung. Es handelt sich nicht um eine Grundphase, da der Schlamm zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Zyklus nicht verschwendet wird. Die Menge und Rate der Verschwendung wird durch Leistungsanforderungen bestimmt. Ein SBR-System erfordert kein RAS-System, da sowohl die Belüftung als auch die Absetzung im selben Tank erfolgen. Dadurch wird verhindert, dass während des Reaktionsschrittes Schlamm verloren geht und der Schlamm aus dem Klärbecken in die Belüftungskammer zurückgeführt werden muss.
• SBRs können sowohl Nitrifikation als auch Entnitrifikation und Phosphorentfernung konsequent durchführen.
• SBRs haben eine große betriebliche Flexibilität.
• Die Fähigkeit, die Substratspannung innerhalb des Systems zu kontrollieren, ermöglicht die Optimierung der Behandlungseffizienz und die Kontrolle über die Stickstoffentfernung, filamentöse Organismen und die allgemeine Stabilität des Prozesses.
• Da alle Prozesse der Einheit in einem einzigen Tank betrieben werden, ist es nicht notwendig, die Belüftung und Dekantierung zu optimieren, um den Leistungsanforderungen und niedrigeren Dekantierraten gerecht zu werden.
• Die Schlammblockierung ist kein Problem.
• Durch die Einbeziehung eines anoxischen Zyklus in das System können signifikante Reduzierungen des Nitratstickstoffs auftreten.
• SBRs haben nur geringe Betriebs- und Wartungsprobleme.
• Systeme benötigen weniger Platz als erweiterte Belüftungsanlagen mit gleicher Kapazität.
• SBRs können von entfernten Standorten aus in Teilzeit besetzt werden, und betriebliche Änderungen können einfach vorgenommen werden.
• Das System ermöglicht eine automatische und positive Steuerung der MLSS-Konzentration (Mixed liquor suspendierte Feststoffe) und der SRT (Feststoffretentionszeit) durch den Einsatz von Schlammverlust.
• Es ist schwierig, die Zykluszeiten für kleine Gemeinden anzupassen.
• Der Nachausgleich kann erforderlich sein, wenn mehr Behandlung erforderlich ist.
• Der Schlamm muss häufig entsorgt werden.
• Der spezifische Energieverbrauch ist hoch.
Ein Oxidationsgraben, eine modifizierte Form des Belebtschlammverfahrens, ist ein belüfteter, langfristiger, kompletter Mischprozess. Viele Systeme sind so konzipiert, dass sie als erweiterte Belüftungssysteme arbeiten. Typische Oxidationsgrabenbehandlungssysteme bestehen aus einer ein- oder mehrkanaligen Konfiguration innerhalb eines ringförmigen, ovalen oder hufeisenförmigen Beckens. Horizontal oder vertikal montierte Belüfter sorgen für Belüftung, Zirkulation und Sauerstoffübertragung im Graben.
Paketoxidationsgraben werden typischerweise in Größen hergestellt, die Abwasserdurchsätze zwischen 0,01 und 0,5 MGD behandeln. Das Rohabwasser wird zunächst gesiebt, bevor es in den Oxidationsgraben gelangt. Abhängig von der Systemgröße kann ein Sandfang erforderlich sein. Im Graben wird das Abwasser mit mechanischen Oberflächen- oder Tauchbelüftern belüftet, die die gemischte Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit antreiben, die hoch genug ist, um eine Feststoffablagerung zu verhindern. Der Belüfter stellt sicher, dass genügend Sauerstoff für die Mikroben in der Flüssigkeit vorhanden ist und eine ausreichende Mischung, um einen konstanten Kontakt zwischen den Organismen und der Lebensmittelversorgung zu gewährleisten.
Oxidationsgraben neigen dazu, in einem erweiterten Belüftungsmodus zu arbeiten, der aus langen hydraulischen und festen Verweilzeiten besteht, die den Abbau von mehr organischer Substanz ermöglichen. Das gereinigte Abwasser gelangt in den Absetzbecken oder Nachklärbecken, wo sich die Biofeststoffe und das Wasser trennen. Das Abwasser gelangt dann zu anderen Behandlungsprozessen, während der Schlamm entfernt wird. Ein Teil davon wird als RAS in den Graben zurückgeführt, während der Rest als Belebtschlamm (WAS) aus dem Prozess entfernt wird. WAS wird entweder kontinuierlich oder täglich verschwendet und muss vor der Entsorgung oder der sinnvollen Wiederverwendung stabilisiert werden.
• Die Systeme sind gut geeignet für die Behandlung von typischen Hausmüll, haben einen moderaten Energiebedarf und funktionieren unter den meisten Wetterbedingungen effektiv.
• Oxidationsgraben stellen eine kostengünstige Abwasserbehandlungsoption dar, die sowohl betriebs- als auch wartungsarm ist Kosten und Betriebsanforderungen
• Systeme können mit oder ohne Klärer eingesetzt werden, was sich auf Flexibilität und Kosten auswirkt.
• Systeme liefern konstant hochwertige Abwässer in Bezug auf TSS-, BSB- und Ammoniakwerte.
• Oxidationsgraben haben eine relativ geringe Schlammausbeute, erfordern ein mäßiges Maß an Bedienerkenntnis und sind in der Lage, Stöße und hydraulische Belastungen zu bewältigen.
• Oxidationsgraben können aufgrund von Misch-/Belüftungsanlagen laut sein und neigen dazu, Gerüche zu produzieren, wenn sie nicht richtig betrieben werden.
• Die biologische Behandlung ist nicht in der Lage, hochtoxische Abfallströme zu behandeln.
• Systeme haben eine relativ große Standfläche.
• Die Systeme sind weniger flexibel, wenn sich die Vorschriften für die Abwasseranforderungen ändern.