Belebtschlamm ist ein flockiges Gemisch, das von zahlreichen Mikroorganismen gebildet wird. Abwasser und Schlamm werden gründlich vermischt und stehen in Kontakt. Die Mikroorganismen verbrauchen organische Stoffe im Wasser und trennen dann den Schlamm vom Wasser. Anschließend wird der Schlamm zur weiteren Verarbeitung in das System zurückgeführt.
Der Prozess ist unterteilt in: Belüftungsreaktion, Schlammwasserabtrennung, Schlammrückführung und Überschussschlammableitung.
1. Belüftungstank: Das Abwasser gelangt in den Belüftungstank, wo Luft zur Belüftung eingeführt wird.
Durch Rühren wird eine gute Durchmischung von Abwasser und Belebtschlamm gewährleistet; den Mikroorganismen wird Sauerstoff zugeführt; aerobe Bakterien verbrauchen CSB und organische Stoffe; Nitrifizierende Bakterien wandeln Ammoniakstickstoff in Nitratstickstoff um.
Optisch sind die Flocken gelblich-braun, flockig und haben gute Absetzeigenschaften.
2. Sekundärer Absetzbehälter - Schlamm-Wassertrennung: Die gemischte Flüssigkeit fließt durch Schwerkraft in den sekundären Absetzbehälter und die Belüftung und das Rühren werden gestoppt. Durch die Schwerkraft sinken die Belebtschlammflocken nach unten. Die klare obere Schicht ist das behandelte Abwasser, das abgeleitet oder weiterbehandelt werden kann.
3. Schlammrückführung: Der Großteil des abgesetzten Schlamms wird mit einer Rückförderpumpe zum vorderen Ende des Belebungsbeckens zurückgepumpt. Funktion: Das kontinuierliche Nachfüllen des Belebungsbeckens mit Mikroorganismen sorgt für eine stabile Bakterienkonzentration und ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb des Systems. Ohne Rückfluss werden Mikroorganismen ständig vom Wasserfluss weggeschwemmt, wodurch das System schnell zusammenbricht.
4. Überschussschlammaustrag: Mikroorganismen verbrauchen Abwasser und vermehren sich, was zu einer zunehmenden Schlammmenge führt. Überschüssiger Schlamm muss regelmäßig abgelassen werden; Dieser überschüssige Schlamm wird Überschussschlamm genannt und zur Schlammentwässerungsanlage zur Behandlung geleitet.
Zu geringer Abfluss: Die Schlammkonzentration ist zu hoch, was leicht zu Schlammaufblähungen und Schwimmschlamm führt.
Zu viel Abfluss: Die Schlammkonzentration ist zu niedrig, was zu einer unzureichenden Anzahl von Mikroorganismen und einer unzureichenden Behandlung führt.
Kompletter Prozess: Belüftung → Nachsedimentation → Schlammrückfluss → Überschussaustrag → Stickstoff- und Phosphorentfernung
1. Anoxisches Stadium (kein Sauerstoff): Denitrifizierende Bakterien wandeln Nitratstickstoff in Stickstoffgas um, das entweicht, wodurch eine vollständige Stickstoffentfernung erreicht wird.
2. Anaerobes Stadium (kein Sauerstoff): Kein Sauerstoff, kein Nitratstickstoff: Polyphosphat-ansammelnde Bakterien setzen Phosphor frei.
3. Aerobe Belüftung: Polyphosphat-ansammelnde Bakterien absorbieren aggressiv Phosphor; schließlich wird der Phosphor durch Ausschleusung von Überschussschlamm aus dem System ausgetragen.
Häufige Anomalien und ihr Verständnis:
Schlammblähung: Übermäßiges Wachstum filamentöser Bakterien führt dazu, dass sich der Schlamm schlecht absetzt und im Nachklärbecken schwimmt.
Schlammvergiftung: Giftige Substanzen im Zufluss führen zu einem Massensterben von Mikroben, was zu einem Versagen der Behandlung führt.
Zu viel gelöster Sauerstoff: Der Schlamm selbst wird oxidiert, was zu einer Verringerung des Schlammvolumens führt; Ein zu niedriger Gehalt an gelöstem Sauerstoff (DO) verhindert, dass Mikroorganismen ausreichend Nährstoffe verbrauchen, was zu unzureichenden CSB- und Ammoniakstickstoffwerten führt.