Zwielehner, A. K. (2016). Adaptierung des ANAStrip-Verfahrens für Faulschlamm [Diploma Thesis, Technische Universität Wien; Universität für Bodenkultur Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2016.31862
Die Anforderungen an die moderne Abwasserreinigung haben sich in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt. Abwasser und anfallende Rohstoffe wie z.B. Klärschlamm werden nunmehr als wertvolle Ressource angesehen, deren Inhaltstoffe wie z.B. verschiedene Nährstoffe weitgehend genutzt werden sollen. Das bestehende und bereits großtechnisch umgesetzte ANAStrip-Verfahren basiert auf dem Ausstrippen von Ammoniak aus Gärresten bei etwa 80°C und leichtem Unterdruck. Dieses Verfahren sollte für Faulschlamm als Substrat adaptiert und in einer Pilotanlage für mehrere Versuchszustände betrieben werden. Um das Potential des ANAStrip-Verfahrens für Faulschlamm abschätzen zu können, wurde die Kläranlage Tulln bilanziert. Bei der Bilanzierung zeigte sich, dass der Abbaugrad an Stickstoff auf der KA Tulln nahezu 99 % erreicht. Der erforderliche Grenzwert für NH4-N von 5 mg/l im Ablauf konnte zu jedem Zeitpunkt der Betrachtung eingehalten werden. Für den ökonomischen Betrieb des ANAStrip-Verfahrens steht keine ausreichende Abwärme aus dem Betrieb der Kläranlage zur Verfügung. Zusätzliche externe Energiequellen müssten hinzugefügt werden. Die Pilotanlage bestand im Wesentlichen aus zwei Versuchsreaktoren von je 2 m3 Inhalt, von denen einer als Referenzreaktor diente und einer angehängten Strippanlage inklusive Vakuumpumpe. Nach Inbetriebnahme der Strippanlage wurde im ersten Versuch der Faulschlamm gestrippt und nicht in den Versuchsreaktor rezykliert. Im zweiten Versuch wurde ein Teil des gestrippten Faulschlamms in den Versuchsreaktor zurückgeführt. Es sollte der Ein-uss der Strippung auf den Abbaugrad des Ammoniums im Faulturm, die Biogasproduktion und die Entwässerbarkeit des Faulschlamms untersucht werden. Für die Auswertung letzterer Aufgabenstellung wurde eine Laborpresse in mehreren Schritten optimiert. Aufgrund der beteiligten Mikroorganismen im Faulungsprozess sind bei Änderungen in der Prozessführung mit längeren Anpassungsphasen zu rechnen. Die betrachteten Versuchszeiträume reichten daher nicht aus, um signifikante Unterschiede zwischen den betrachteten Versuchen auszumachen. Tendenzen zeigen, dass die Strippung den Abbaugrad des Ammoniums nicht wesentlich beeinflusst, unabhängig von der Art der Reyzklierung. Die Biogasproduktion im Versuchsreaktor und die Entwässerbarkeit des Faulschlamms sind tendenziell besser als im Referenzreaktor.
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The requirements of modern wastewater treatment have evolved steadily in recent years. Sewage and accumulated raw materials such as sludge are now regarded as a valuable resource, as their ingredients such as different nutrients can be widely used. The existing and already industrially implemented ANAStrip method is based on the stripping of ammonia out of digestate at about 80°C and a slightly reduced pressure. The main aim of this thesis is to adapt this procedure for sludge as a substrate and to be operated in a pilot plant under several experimental conditions. In order to assess the potential of the ANAStrip method for sewage sludge, the sewage treatment plant Tulln was reported. The balancing showed that the degration rate of ammonia on the KA Tulln reaches almost 99 %. The required limit value for NH4-N of 5 mg/l in the affluent of the KA could be observed at any point of time. Furthermore, no adequate waste heat from the operation of the sewage treatment plant is availabe for the economic operation of the ANAStrip process. Additional external sources would have to be added. The pilot plant consisted of two experimental 2 m3 reactors. While one served as a reference reactor, the other was used as an experimental reactor with an attached stripping system including a vacuum pump. After commissioning of the plant the sludge was stripped in the first attempt but not returned to the experimental reactor. In the second attempt a part of the stripped sludge was recycled by the experimental reactor. The aim was to study the influence of the stripping to the degradation of the ammonia in the digester, the production of biogas and the dewatering of the digested sludge. For the last task, a laboratory press was optimized in several steps. After changes in the process management longer adaption phases are to be expected due to the involved microorganisms in the digestion process. Therefore the observed experimental periods were not sufficient to identify significant differences between the observed trials. Trends are showing that stripping does not substantially influence the degree of degradation of ammonium. This is independent from the type of recycling. The production of biogas in the experimental reactor and the dewatering of the digested sludge tend to be better than in the reference reactor.
