Verfahrensbeschreibung

Die Einhaltung der verschärften Ablauf-Grenzwerte im April 2007 führte auf Kläranlage Balingen zu weitergehenden Maßnahmen im Bereich der Stickstoff-Elimination. Hierfür ist die separate Behandlung der Trübwässer notwendig. Es wurde eines der bestehenden Teilbecken zur Trübwasserbehandlung in eine SBR-Anlage (Sequencing Batch Reactor = Aufstaubecken) umgerüstet. Bei der SBR-Anlage finden die Reinigungsprozesse sowie die Abtrennung des gereinigten Abwassers vom Belebtschlamm nacheinander im selben Becken statt. Für den Abbau der Stickstoffverbindungen im Trübwasser kommt anstatt der üblichen Nitrifikation und Denitrifikation das Verfahren der einstufigen Deammonifikation „Demon®“ zum Einsatz. Beim Demon®-Verfahren wird Ammonium nur zu 50 % zu Nitrit oxidiert und anschließend wird das Nitrit mit dem restlichen Ammonium zu N2 reduziert ). Durch die radikale Verkürzung des Reaktionsweges wird der Bedarf an Sauerstoff und somit Energie deutlich reduziert. Da der Verfahrensschritt der Denitrifikation umgangen wird, entfällt beim Demon®-Verfahren die Zudosierung einer Kohlenstoffquelle und zudem wird eine günstige Energiebilanz erzielt. Technisch wird das Verfahren in einer SBR-Anlage "Sequencing Batch Reactor" vollzogen. Dementsprechend finden die Reinigungsprozesse sowie die Abtrennung des gereinigten Abwassers vom Belebtschlamm nacheinander im selben Becken statt. Das benötigte Reaktorvolumen von ~ 710 m³ konnte aus dem Bestand bereitgestellt werden und bietet für die betrieblichen Vorgänge die räumliche Nähe zur biologischen Stufe.

Vorteile des Verfahrens

• SBR-Anlage: technisch robustes und flexibles Verfahren
• Eliminationsleistung NH₄-N > 95% trotz geringem C/N-Verhältnis
• Deutliche Reduzierung der mittleren Ablaufkonzentration für Gesamtstickstoff (bis zu 40%)
• Sicherheit bei der Einhaltung der Mindestanforderung N_ges,anorg = 13 mg/L
• Verkürzte Reaktion bringt Kostenvorteile mit sich (keine externe Kohlenstoffquelle, Einsparung von 60 % des Sauerstoffbedarfs, geringe Überschussschlammbildung
• Günstige CO₂-Bilanz
• Ausgleich höherer Investitionskosten innerhalb von 3-4 Jahren durch Betriebskosteneinsparung