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Optimierung einer Tropfkörperanlage

Abwasser

Tropfkörper?

Biofilmverfahren werden bei der biologischen Abwasserreinigung eingesetzt. Auf diesen Verfahren beruhen Tropfkörper. Eine Pumpe fördert das Abwasser von der Versorgungseinheit zum oberen Ende des Tropfkörpers. Mit Hilfe eines Drehsprengers tropft das Abwasser auf den Tropfkörper herab. In dem Tropfkörper befindet sich ein Festbett aus speziellem Trägermaterial. Auf diesem Trägermaterial befindet sich eine dünne Schicht aus Mikroorganismen (Biofilm). Während das Abwasser durch das Festbett rieselt, reinigen die Mikroorganismen das Abwasser biologisch. Im oberen Bereich des Tropfkörpers erfolgt bevorzugt der Abbau organischer Stoffe. Im unteren Bereich hingegen überwiegt die Oxidation von Ammonium zu Nitrat (Nitrifikation). Anschließend gelangt das Abwasser in einen Auffangbehälter. Zwei Pumpen fördern einen Teil des gesammelten Abwassers erneut zum Drehsprenger (Rezirkulation). Im unteren Bereich des Tropfkörpers befinden sich Öffnungen, um eine Belüftung durch natürliche Konvektion zu ermöglichen. Alternativ kann die Belüftung auch mit einem Verdichter erfolgen. Zur Erzeugung des Biofilms wird der Tropfkörper zunächst mit dem Trägermaterial, Abwasser und Belebtschlamm gefüllt. Der aus dem Tropfkörper kontinuierlich ausgetragene Belebtschlamm sedimentiert in einem Nachklärbecken. Eine Pumpe fördert den Belebtschlamm wieder zum Tropfkörper. Die Belüftung des Tropfkörpers erfolgt mit einem Verdichter. Im Laufe der Zeit siedeln sich die im Belebtschlamm vorhandenen Mikroorganismen auf dem Trägermaterial an und erzeugen so den Biofilm. Folgende Durchflüsse werden erfasst und können eingestellt werden: Abwasser, Rezirkulation, Belüftung (mit Verdichter). Die Drehzahl des Drehsprengers kann ebenfalls eingestellt werden. Probenahmestellen am Tropfkörper ermöglichen die Aufnahme von Konzentrationsprofilen. Für die Versuche ist Belebtschlamm von einer Kläranlage erforderlich. Zur Auswertung der Versuche empfehlen wir Analysetechnik zur Bestimmung folgender Parameter: - biochemischer oder chemischer Sauerstoffbedarf - Ammonium-Konzentration - Nitrat-Konzentration

tropkoerper - Optimierung einer Tropfkörperanlage
Funktionsprinzip Tropfkörper

1 Abwasser, 2 Rezirkulation, 3 Ablaufleitung aus Tropfkörper, 4 Pufferbecken, 5 nicht rezirkuliertes Wasser, 6 Füllkörper mit Biofilm, 7 Drehsprenger, 8 Belüftungsöffnungen

Aufgabenstellung

Die bereits in Betrieb befindlichen Tropfkörper wiesen eine Störung auf. Die berechneten Ablaufwerte konnten nicht erreicht werden. Biofilm, der gewollt war und benötigt wurde, wurde regelmäßig abgespült.

Vorüberlegungen / Lösungsansatz

Biofilm ist normalerweise ein stabiles System. Die Fähigkeit von Biofilmen auf Oberflächen anzuhaften, ist extrem ausgeprägt. Lediglich toter Biofilm löst sich freiwillig ab.

Lösung

Mit gezielter Analyse musste herausgefunden werden, ob der Biofilm ggfs. abgestorben ist und deshalb abgespült werden konnte. Die ATP-Messung gab Aufschluss darüber, dass der Biofilm lebt. Jedoch war die Abwasserzusammensetzung hinsichtlich der wichtigen Alkalinität nicht optimal.

Danach wurde die Hydraulik der Anlage überprüft und festgestellt, dass die 13 Tropfkörper nicht gleich beaufschlagt wurden. Die Drehgeschwindigkeit des Drehsprengers war einwandfrei.

01

BIOFILM

Überprüft! Biofilm war nachweislich "lebend"

02

HYDRAULIK

Drehgeschwindigkeit des Verteilerarms ok. Wasserzualuf unterschiedlich => musste angeglichen werden.

03

WASSERCHEMIE

Alkalinität zu nriedrig => musste angehoben werden

Stephan konnte binnen kürzester Zeit feststellen. woher die Schwierigkeiten an unserer Tropfkörperanlage rührten. Mit seiner professionellen Herangehensweise und modernster Meßtechnik löste er unser Problem sehr gut und schnell, so dass 1 Woche nach seinem Erscheinen die Ablaufwerte erreicht werden konnten.

Arun N.
Projektleiter