Überschussschlamm-Reduktion

Verfahrensbeschreibung

Bei der aeroben biologischen Abwasserreinigung mit Belebtschlamm entsteht Überschussschlamm, der zu erheblichen Kosten entsorgt werden muss. Mit dem Bioserve-Verfahren reduziert man diesen Schlamm und damit die Kosten.

Die Arbeitsweise ist sehr einfach, man dosiert das Produkt LIPISOL® in den Rücklaufschlamm. Lipisol ist eine Mischung aus einem oder mehreren leicht abbaubaren (gemäß OECD 301 A-F) Tensiden. Die Zusammensetzung und -menge wird an die jeweilige Aufgabenstellung und Kläranlage angepasst.

Das Bioserve-Verfahren basiert auf der Kombination aus
- einer für jede Kläranlage individuell angepassten Hilfsstoffdosierung und
- einer schrittweisen Verfahrensumstellung im Bereich des Schlammabzugsregimes.

Im Folgenden sind die Wirkmechanismen von Lipisol dargestellt.

Die Zellmembran der Belebtschlammbakterien ist der äußere Abschluss des Zellinhalts jeder Zelle und ist als Doppelmembran ausgebildet. Diese besteht aus Phospholipiden. Phospholipide habe eine tensidische Struktur.

Abbildung 1: Typischer Aufbau einer Zellmembran

Aufgrund der großen chemischen Ähnlichkeit lagern sich die beim Bioserve-Verfahren eingesetzten Tenside in diese Phospholipid-Doppelschicht ein. Durch die in Lipisol enthaltenen Tenside kommt es im Einlagerungsbereich zu einer deutlichen Erhöhung der Durchlässigkeit der Zellmembran.
Dies führt zu einem schnelleren Abbau der Abwasserinhaltsstoffe, ohne dass zusätzliche Belüftungsenergie benötigt wird. Die Folge ist, dass höher organisierte - vorzugsweise räuberische - Organismen (z.B. Rädertierchen, Wimpertierchen) verbesserte Lebensbedingungen im Belebtschlamm vorfinden. Ihre Zahl steigt mit Beginn der Tensiddosierung deutlich an, sofern im Abwasser keine Stoffe enthalten sind, die für diese Organismen giftig sind.
Die räuberischen Organismen benötigen viel Energie zum „Fangen" und Fressen der von ihnen bevorzugten Beuteorganismen. Mit jedem Fressvorgang werden 90 % der aufgenommenen Energie verbraucht und nur 10 % für den Aufbau von Biomasse verwendet (siehe Abbildung 2). Bei einer Zunahme der räuberischen Organismen wird somit der biologische Überschussschlammanfall reduziert.

 
Abbildung 2: Typische Nahrungskette im Belebtschlamm

Die bestehenden Langzeiterfahrungen (>6 Jahre) zeigen außerdem, dass mit Hilfe des Bioserve-Verfahrens eine langfristige Verbesserung von Blähschlamm, Schaum- und Schwimmschlammproblemen aufgrund übermäßigen Vorkommens von Microthrix parvicella möglich ist. Bevorzugte Substrate dieser Bakterien (z.B: Fette) werden durch die Tenside für die flockenbildenden Bakterien besser nutzbar. Zusätzlich führt die Steigerung der Anzahl räuberischer Organismen aufgrund deren Fraßtätigkeit zu besser absetzbaren Belebtschlammflocken.
Insgesamt führen die oben genannten Effekte zu folgenden Auswirkungen auf den Klärbetrieb:

→	Reduktion des biologischen Überschussschlammanfalls um 20 - 30%,
	→	Entlastung der Schlammbehandlungsanlagen,
→	um 20-30 % höheres Schlammalter mit entsprechender Belebtschlammzusammensetzung (sehr viele Protozoen),
	→	hohe Betriebsstabilität bei Belastungsschwankungen,
	→	stabile Nitrifikation,
	→	verbesserte Flockenbildung,
	→	mittelfristiger (frühestens ab 6 Monaten Betrieb) Rückgang grampositiver Fadenbakterien vom Typ Microthrix parvicella.