Hiller Lysat Technologie

zum mechanischen Aufschluss von Überschussschlamm

1. FUNKTIONSPRINZIP DER HILLER LYSAT TECHNOLOGIE

Durch den mechanischen Zellaufschluss von Überschussschlamm mittels HILLER Lysat Technologie wird die anaerobe Schlammbehandlung auf Kläranlagen optimiert.

Dies wird dadurch erreicht, dass im Austragsbereich des Dekanters ein sogenanntes Lysatgeschirr montiert wird. Dies ist eine Kombination aus Messern, die in einem Gehäuse mit Matrizen umlaufen. Der eingedickte Schlamm wird zwischen den Messern und den Matrizen hindurchgeführt. Dabei werden die Zellen der Mikroorganismen entweder direkt zerstört oder die Zellmembran soweit beschädigt, dass Zellflüssigkeit austritt.

In der Praxis wurde dieser Zellaufschluss nun bereits mehrfach nachgewiesen. Der Zellaufschluss kann mit dem sogenannten CSB-Aufschlussgrad bestimmt werden. Dieser ist ein Maß für den Anstieg des freien CSB und liegt bei Lysat-Zentrifugen typischerweise im Bereich von 3 bis 6%. Auch im DWA Merkblatt M 302 ist die LYSAT Technologie als Methode mit einfachem Zellaufschluss aufgeführt.

Zwei Vorteile sind systemimmanent: 1. Es wird der gesamte Überschussschlamm aufgeschlossen und nicht nur ein Teilstrom behandelt. 2. Das Zentrat wird nicht verändert, da dieses bereits vorher abgezogen wird

2. NEUARTIGER ANSATZ DIESER BEWÄHRTEN TECHNIK: VERRINGERUNG DER VISKOSITÄT

Durch die LYSAT Technologie wird die Viskosität des Überschussschlamms äußerst positiv beeinflusst und dauerhaft reduziert. Die praktischen Erfahrungen auf mehreren Kläranlagen zeigen, dass der aufgeschlossene Überschussschlamm bis zu einer Feststoffkonzentration von 10% mit der vorhandenen Pumpentechnik pumpfähig bleibt. Es sind keine speziellen Hochdruck-Kolbenpumpen oder dergleichen erforderlich.

Eine Konzentration von 10% entspricht fast einer Verdoppelung der Feststoffkonzentration im Faulraum.

Sobald der Überschussschlamm mit einer höheren Feststoffkonzentration in den Faulturm gefördert werden kann, eröffnen sich neue Wege zur Energieeinsparung und zur Optimierung bei der anaeroben Stabilisierung der Klärschlämme.

Außerdem wird die Energie für die Beheizung des Faulraums gezielt zum Aufheizen des Schlamms und nicht zum Aufheizen von Wassers eingesetzt.

Ein erhöhter Feststoffgehalt im Faulraum setzt voraus, dass die installierten Rühr- bzw. Umwälzaggregate mit dem höheren Feststoffgehalt zurechtkommen.

Hier sind Systeme wie die Gaseinpressung oder der Faulschlammmischer („Schraubenschaufler“) gegenüber außenliegender Umwälzung mittels Pumpe vorteilhaft.

3. VORTEILE FÜR ANAEROBE SCHLAMMBEHANDLUNG AUF KLEINEN UND MITTLEREN KLÄRANLAGEN

Derzeit rücken neue Systeme der anaeroben Schlammbehandlung wie die Hochlastfaulung oder die Zwei-Phasenfaulung in den Blickpunkt der Betreiber von Abwasseranlagen. Diese Systeme sind gerade für Kläranlagen kleiner bis mittlerer Ausbaustufe von Interesse.

Die LYSAT-Technik wird solchen Systemen besonders gerecht, da diese Systeme die Faulräume mit erhöhten Feststoffkonzentrationen betreiben.

4. ERTÜCHTIGUNG VON BESTEHENDEN FAULTÜRMEN KONVENTIONELLER BAUFORM

Wie die Erfahrungen mit einigen Bestandskläranlagen zeigten, hilft die höhere Feststoffkonzentration auch bei konventionellen Faultürmen, die Faulraumbelastung zu erhöhen. So konnte in einem Fall der Bau eines dritten Faulturms um Jahre hinausgeschoben werden. Durch das Bevölkerungswachstum bzw. durch die Ansiedlung von Industrie kam es zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Anschlusswerte. Dem wird bis zum Bau des dritten Faulturms dadurch Rechnung getragen, dass die Feststoffkonzentration in den beiden vorhandenen Faultürmen erhöht wurde.

Bei bestehenden Faultürmen wird durch die höhere Feststoffkonzentration die Faulzeit per se verlängert. Dies führt zu einem verbesserten Abbau der Organik und in der Folge auch zu einer höheren Entwässerungsleistung des dem Faulturm nachgeschalteten Entwässerungsaggregats.

5. ALLGEMEINES ZUR LYSAT-TECHNOLOGIE UND REFERENZEN

Die LYSAT Technologie wurde erstmalig auf der Kläranlage in Prag im Jahr 1997 eingesetzt und ist dort seit nun mehr als 21 Jahren erfolgreich in Betrieb. Umfangreiche Betriebserfahrungen liegen vielfach vor, unter anderem von den Kläranlagen Fürth, Wasserburg und Fürstenfeldbruck.

Auch auf der kommunalen Kläranlage Nürnberg hat man sich nach einer öffentlichen Ausschreibung auf Basis wirtschaftlicher Bewertungskriterien für die Errichtung einer Anlage zu maschinellen Überschussschlammeindickung mit HILLER Zentrifuge(n) und integriertem Lysatgeschirr entschieden. Das Projekt mit zwei Eindickdekantern für jeweils bis 90 m3/h Durchsatzleistung befindet sich in der Planungsphase und soll im Herbst 2020 in Betrieb genommen werden.

Einfache Nachrüstung der Technologie und fast kein Verschleiß

Der Verschleiß beschränkt sich in der Regel auf den Tausch der Messer. Es liegen diesbezüglich Betriebserfahrungen über mehr als zwei Jahrzehnte vor.

Eine Nachrüstung an Eindickzentrifugen der Firma HILLER ist ebenfalls möglich und lässt sich flexibel an- oder abmontieren ohne am Dekanter echte Eingriffe vorzunehmen. Im Normalfall reichen die Baugrößen der auf der Eindickzentrifuge installierten Elektromotoren bereits aus, den Energiebedarf zu decken.

6. EINDICKEN MIT ZENTRIFUGEN KOSTENGÜNSTIGER ALS ANDERE SYSTEME

In letzter Zeit werden wieder vermehrt Zentrifugen zum Eindicken von Überschussschlämmen eingesetzt. Mehrere Vergleichsversuche auf Kläranlagen aller Ausbaugrößen zeigten, dass die Betriebskosten von Eindickzentrifugen signifikant unter den Betriebskosten konkurrierender Systeme, wie Bandeindicker oder Scheibeneindicker, liegen.

Diese Vorteile in den Betriebskosten werden durch drei Maßnahmen erreicht:

1. Es wird eine sogenannte Gleichstromschnecke verbaut. Diese Bauform erzielt ein Optimum beim Abscheidegrad. Je weniger Überschussschlamm in die Belebung zurückgeführt wird, umso weniger muss dort zusätzlich belüftet werden. Das spart Energie bei der Luftversorgung der Biologie.

2. Es wird eine sehr geringe Menge an polymerem Flockungsmittel (pFM) dosiert. Die Dosierung liegt in der Regel in einem Bereich von 0,5 bis 1,0 kg Wirksubstanz des pFM je Tonne Trockensubstanz. Es kann auch pulverförmiges pFM oder ein alternatives Flockungsmittel beispielsweise auf Stärkebasis eingesetzt werden. Dadurch kann die Drehzahl der Trommel auf ein Minimum reduziert werden. Die Trommeldrehzahl hat den größten Einfluss auf den Energieverbrauch einer Eindickzentrifuge.

3. Es wird ein größerer Teil der Antriebsenergie wieder zurückgewonnen. Durch den Einsatz der sogenannten EcoJet-Wehrscheiben, die nach dem Rücksto߬prinzip arbeiten, kann eine Rekuperation von bis zu 30% erzielt werden.

Ein genereller Vorteil der Eindickzentrifugen ist, dass der Eindickgrad des Überschuss¬schlamms beliebig eingestellt werden kann. Der Betreiber kann den TS-Gehalt einfach durch Veränderung der Differenzdrehzahl optimal an seinen Prozess anpassen, möglich sind hier bis zu 20%.