Anwendungen Schlammbehandlung

Die konventionelle Ausfaulung des Klärschlammes wird durch den Hydrolyseschritt begrenzt (technische Faulgrenze). Eine Behandlung des Überschussschlammes mit Ultraschall führt zur Überwindung dieser Grenze. Der Faulprozess wird intensiviert und ein weitergehender Abbau erzielt. Dadurch reduziert sich die Menge des ausgefaulten Restschlammes, während sich die Biogasproduktion erhöht.

Der Abbau der organischen Schlammfraktion in der konventionellen anaeroben Schlammstabilisierung wird durch den geschwindigkeitsbestimmenden Hydrolyseschritt begrenzt. Selten werden Abbaugrade von 50% erzielt. Die Ursache hierfür liegt in der schwer zugänglichen Bakterien-Biomasse des Überschussschlammes. Diese wird durch Beschallung mit der Ultrawaves Ultraschalltechnik aufgeschlossen (desintegriert) und ist damit für den anschließenden biologisch-enzymatischen Abbauprozess besser verfügbar.

Bereits bei geringen Energieeinträgen wird durch Ultraschall eine Zerlegung der Flockenstruktur und die Freisetzung von Exoenzymen bewirkt. Dadurch wird die Grenzfläche zwischen der festen und flüssigen Phase vergrößert und somit der enzymatische Angriff der aktiven Mikroorganismen erleichtert. Ein höherer Energieeintrag führt zum Aufschluss von Bakterienzellen, wodurch Zellinhaltsstoffe und Endoenzyme freigesetzt werden. Diese Enzyme beschleunigen den Abbauprozess weiter.

Der limitierende Hydrolyseschritt wird überwunden, der gesamte Faulprozess intensiviert und die organische Fraktion weitergehend abgebaut. Als wesentlicher Vorteil ergibt sich daraus eine deutlich gesteigerte Produktion von Biogas und eine Reduktion der zu entsorgenden Restschlammmenge. Infolge der geringeren Restorganik wird zusätzlich die Entwässerbarkeit des Faulschlammes erleichtert (geringere Flockungsmittelzugabe) und gesteigert (höherer Entwässerungsgrad). Durch diese Desintegration des Schlammes wird seine Viskosität verringert. Dies ist für die betriebliche Praxis von Bedeutung, da damit die Durchmischung des Fermenterinhalts erleichtert wird, was zu einer merkbaren Energieeinsparung führt.

Faulbehälter, die an der Grenze ihrer Belastung sind, können mit Hilfe der Ultraschalltechnologie langfristig problemlos weiterbetrieben werden. Bei Neubauten könnten die Faulbehälter mit einer geringeren Verweildauer bemessen werden.

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