Hohe Sommertemperaturen stellen eine große Herausforderung für den Betrieb von Kläranlagen dar, insbesondere wenn in Anlagen wie biologischen Klärbecken Geruchssammelabdeckungen installiert sind. Der Wärmestaueffekt verschärft das Problem zusätzlich. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse der Auswirkungen und angestrebten Lösungen:
I. Hauptauswirkungen sommerlicher Hochtemperaturen und Geruchssammelabdeckungen auf den Betrieb
1. Hemmung der mikrobiellen Aktivität und Risiko eines Systemzusammenbruchs
Die wichtigsten Bakterien, die an der biologischen Abwasserreinigung beteiligt sind, sind mesophile Bakterien, deren optimale Wachstumstemperatur typischerweise zwischen 20 und 37 Grad liegt. Wenn die Wassertemperatur 35 Grad übersteigt, sinkt die Aktivität der nitrifizierenden Bakterien stark, was zu einem Anstieg des Ammoniakstickstoffs im Abwasser führt. Wenn die Temperatur 40 Grad erreicht oder überschreitet, beginnen die Proteine in den Mikrobenzellen zu denaturieren, was ihre Aktivität deutlich verringert. In überdachten Einrichtungen zur Geruchsbekämpfung ist es aufgrund des „Treibhauseffekts“ schwierig, Wärme abzuleiten, und die Temperatur im Tank kann leicht 40 Grad überschreiten oder sogar 50 Grad erreichen. An diesem Punkt werden die aerobe Verdauung und die Nitrifikation vollständig eingestellt, was verheerende Auswirkungen auf das Behandlungssystem hat.
2. Verminderter gelöster Sauerstoff (DO) und unzureichende Sauerstoffversorgung
Hohe Temperaturen verringern die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser erheblich. Gleichzeitig erhöht der beschleunigte mikrobielle Stoffwechsel den Sauerstoffverbrauch dramatisch. In einer überdachten Umgebung mit hohen Temperaturen kommt es leicht zu Sauerstoffmangel im Wasser, was dazu führt, dass Mikroorganismen in einen „Aushungerzustand“ geraten, was die Effizienz der Schadstoffentfernung erheblich beeinträchtigt.
3. Schlammumwälzung in Nachklärbecken und zu hohe Wasserqualität
Bei hohen Temperaturen verschlechtert sich die Absetzleistung des Belebtschlamms, wodurch die Schichtungs- und Sedimentationsgeschwindigkeit abnimmt. Gleichzeitig löst der beschleunigte mikrobielle Stoffwechsel leicht anaerobe oder Denitrifikationsreaktionen im Nachklärbecken aus, wodurch Gas entsteht, das den Schlamm aufschwimmen lässt (Schlammumdrehung), was zu einem Überschuss an Schwebstoffen (SS) und Gesamtphosphor im Abwasser führt.
4. Überhitzung der Geräte und häufige Ausfälle
Kerngeräte wie Gebläse und Pumpen arbeiten in Umgebungen mit hohen Temperaturen über längere Zeiträume unter hoher Belastung, was die Wärmeableitung erschwert. Insbesondere in überdachten Anlagengebäuden führt dies leicht zu übermäßig hohen Schmieröltemperaturen, die Alarme und Abschaltungen auslösen oder den Luftstrom aufgrund des Überspannungsschutzes automatisch reduzieren, was die Lebensdauer der Geräte und die Prozessstabilität ernsthaft gefährdet.
II. Gezielte Lösungen
Um den oben genannten Herausforderungen, insbesondere dem durch die Abdeckung verursachten Wärmestau, zu begegnen, werden folgende umfassende Maßnahmen empfohlen:
1. Verbesserung der physischen Kühlung und Belüftung (für überdachte Einrichtungen)
Verbessertes Belüftungsdesign: Optimieren Sie die Belüftung in der überdachten Struktur, indem Sie obere Luftschlitze und untere Lufteinlässe installieren, um eine natürliche Konvektion zu erzeugen und eine Luftaustauschrate von mindestens 6 Mal pro Stunde sicherzustellen.
Aktive Sprühkühlung: Installieren Sie ein Hochdruck-Zerstäubungssprühsystem oben auf dem Belüftungstank oder im überdachten Bereich und nutzen Sie das Prinzip der Wasserverdampfungswärmeabsorption zur physikalischen Kühlung, um die Tanktemperatur auf unter 35 Grad zu halten.
Äußere Isolierung und Beschattung: Installieren Sie reflektierende Sonnenschirme oben auf der Struktur oder pflanzen Sie grüne Vegetation um den Pflanzenbereich herum, um eine Wärmeisolationsbarriere zu bilden und die Umgebungstemperatur zu senken.
2. Präzise Kontrolle der Prozessparameter
Kühlung des Einlasswassers: Installieren Sie einen Kühlturm am vorderen Ende des Aerobic-Tanks oder sprühen Sie Wasser, um das Hauptbelüftungsrohr zu kühlen, und senken Sie so die Temperatur des Einlasswassers von der Quelle (normalerweise um 7–8 Grad).
Erhöhen Sie die Standards für die Kontrolle des gelösten Sauerstoffs: Erhöhen Sie die Belüftungsintensität oder fügen Sie Gebläse hinzu, um ausreichend gelösten Sauerstoff sicherzustellen. Wenn die Schlammkonzentration hoch ist (z. B. 4 g/L), sollte der DO-Sollwert auf 3,0–4,0 mg/L erhöht werden, um die Abnahme der Sauerstoffübertragungseffizienz bei hohen Temperaturen auszugleichen.
Passen Sie das Alter und die Belastung des Schlamms an: Verlängern Sie die Schlammabsetzzeit (SRT) entsprechend um 2–3 Tage, um die Population der nitrifizierenden Bakterien zu stabilisieren, oder reduzieren Sie die Schlammbelastung entsprechend, um den durch hohe Temperaturen verursachten Stoffwechselstress für Mikroorganismen zu verringern.
3. Nachklärbecken und Optimierung der Phosphorentfernung
Verbessern Sie die Absetzeigenschaften des Schlamms: Geben Sie bei Bedarf Flockungsmittel wie Polyaluminiumchlorid (PAC) in den Nachklärbehälter, um die Absetzleistung des Schlamms zu verbessern und ein Umkippen des Schlamms zu verhindern.
Verbessern Sie die chemische Phosphorentfernung: Da sich Polyphosphat-ansammelnde Bakterien in der anaeroben Zone bei hohen Temperaturen möglicherweise nicht lange genug Phosphor freisetzen, was zu einem erhöhten Gesamtphosphorgehalt im Abwasser führt, sind eine genaue Überwachung und entsprechende Erhöhungen der Dosierung chemischer Phosphorentfernungsmittel erforderlich.
4. Wartung der Ausrüstung und Gewährleistung der Sicherheit
Zwangsbelüftung und Schmierungsmanagement: Installieren Sie industrielle Klimaanlagen oder Axialventilatoren in Schlüsselbereichen wie Gebläseräumen und Stromverteilungsräumen zur Zwangskühlung. Überprüfen und ersetzen Sie regelmäßig das Schmieröl der Ausrüstung, um eine Verschlechterung durch hohe{1}}Temperaturen zu verhindern.
Erhöhte Sicherheit in geschlossenen Räumen: Hohe Temperaturen beschleunigen die Verflüchtigung und Ansammlung giftiger und schädlicher Gase (wie Schwefelwasserstoff). Bei Inspektionen und Wartungsarbeiten muss strikt nach dem Prinzip „Zuerst lüften, dann prüfen, dann arbeiten“ vorgegangen werden und es muss Schutzausrüstung wie Überdruck-Atemschutzgeräte bereitgestellt werden, um Vergiftungs- und Erstickungsunfällen vorzubeugen.