Ein Beitrag zur Optimierung der Stickstoffentfernung in zweistufigen Belebungsanlagen

Abstract

Zweistufige Belebungsanlagen zeichnen sich meist durch hohe und stabile Reinigungsleistung hinsichtlich Kohlenstoffentfemung und Nitrifikation bei geringem Beckenvolumen aus. Durch die Verringerung der Kohlenstofffracht in der ersrten Stufe werden günstige Voraussetzungen für die Nitrifikation in der zweiten Stufe geschaffen. Die Stickstoffentfernung durch Denitrifikation wird dadurch jedoch erschwert, da diese Kohlenstofffracht nicht für eine gezielte Denitrifikation zur Verfiigung steht. Mögliche Verfahrensvarianten für zweistufige Belebungsverfahren mit Stickstoffentfernung sind die Umleitung von Rohabwasser um die erste Stufe in die zweite (Bypass). Rückleitung Von nitrifiziertem Ablauf in die erste Stufe (Rückpass) und Rückührung von Überschußschlamm aus der zweiten in die erste Stufe. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß beide Stufen zur Nitrifikation und Denitrifikation beitragen. Dieses Verfahren wurde in Pilotanlagen, die für die Erweiterung der Hauptkläranlage Wien betrieben wurden, erprobt. Anhand der Versuchsergebnisse wurde ein Berechnungsansatz auf Basis eines CSB—Modells erstellt. Mit diesem Modell wurde das Ausmaß der Sticksloffentfemung bei unterschiedlichen Verfahrensweisen ermittelt. Aus diesen Berechnungen konnten die wechselweise Beeinflussung der verschiedenen Verfahrensmöglichkeiten und darauf aufbauend die optimalen Betriebsbedingungen für konkrete Szenarien abgeleitet werden. Die Stickstoffentfernung in zweistufigen Belebungsanlagen wird maßgebend von den Bedingungen wie gefordener Stickstoffentfemungsgrad, Art der Schlammbehandlung (Stickstoffrückflüsse aus der Schlammbehandlung) und den hydraulischen Verhätnissen (Fremdwasserzufluß, Mischwasserzufluß) geprägt. Unter günstigen Bedingungen stellt das zweistufige Belebungsverfahren eine sehr wirtschaftliche Lösung dar.