Arbeitshilfe des DWALandesverbandes Baden Wrttemberg fr die Treffen
Arbeitshilfe des DWA-Landesverbandes Baden Württemberg für die Treffen der Kläranlagen-Nachbarschaften zum Thema Funktionsstörungen auf Kläranlagen Kap. 4: Reinigungsziel Nitrifikation 4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf beim Belebungsverfahren 1
4. 1 Allgemeines 4 „Warum sind erhöhte Ammonium-Ablaufwerte gefährlich? “ Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential 2
Allgemeines 4. 1 4 Frage: Können erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf der Kläranlage ( 3 mg/L) wirklich zu Fischsterben führen? Zum besseren Verständnis ein wenig Theorie: Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential 3
4. 1 Allgemeines: Fischgiftigkeit Ammonium/Ammoniak 4 • Ammonium (NH 4+) und Ammoniak (NH 3) liegen in Wasser in einem Lösungsgleichgewicht vor: NH 4+ ⇌ NH 3 + H+ nicht fisch- fisch giftig • Der Anteil des gelösten Ammoniaks ist direkt vom p. H-Wert abhängig: (NH 4+) : (NH 3) p. H-Wert = 7 300 : 1 fast nur Ammonium, kaum Ammoniak p. H-Wert = 9, 5 1 : 1 gleich viel Ammonium und Ammoniak Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential http: //www. leguan. com/? Content=Methoden/Gewaesser/Ammonium 4
4. 1 Allgemeines: Fischgiftigkeit Ammonium/Ammoniak 4 • Der Anteil des gelösten Ammoniaks ist außerdem von der Temperatur abhängig: Bei einem bestimmten p. H-Wert steigt der Ammoniakgehalt mit zunehmender Temperatur an. Hierzu eine Grafik Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential 5
4. 1 Allgemeines: Fischgiftigkeit Ammonium/Ammoniak 4 NH 4 -N Schmutzwasser Trübwasser (Faulschlamm, Eindicker) NH 4 -N/NH 3 toxisch im Gewässer NH 4 -N in wasserrechtlicher Erlaubnis begrenzt Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential 6
4. 1 Allgemeines: Fischgiftigkeit Ammonium/Ammoniak 4 • Während Ammonium für Pflanzen und Tiere unschädlich ist, ist Ammoniak fischgiftig. Tödlich: Karpfen ab 1, 2 mg/L NH 3 Forellen ab 0, 6 mg/L NH 3 Jungfisch ab 0, 4 mg/L NH 3 Fischbrut ab 0, 2 mg/L NH 3 Schädigung von: Karpfen ab 0, 02 mg/L NH 3 Forellen ab 0, 01 mg/L NH 3 Fischbrut ab 0, 006 mg/L NH 3 Ammonium-Ablaufwerte Toxizität von Ammoniak Gefahrenpotential 7
4. 1 Allgemeines 4 • Auf der Kläranlage wird der Ablaufwert für Ammonium photometrisch bestimmt. • Problemfall: Ammoniumgehalt über wasserrechtlicher Erlaubnis! Ammonium-Ablaufwerte Eigenkontrolle Analytik 8
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4 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlagen) Schritt Mögliche Ursachen 1. Vertiefungsebene Gegenmaßnahmen 2. Vertiefungsebene 3. Vertiefungsebene Probenahme fehlerhafte Proben 2. 1 richtige Probenahmestelle nein richtige Probenahme nein Analyse korrekt durchführen ja Instandsetzung ja Analytik Belebung Mess-/Analysenfehler bei der Best. von NH 4 -N Sauerstoff 2. 2 Analysen korrekt ja 4. 2 -101 O 2 -Gehalt zu niedrig 4. 2 -201 nein 4. 2 -102 O 2 -Regelung gestört 4. 2 -301 O 2 -Messung gestört Sauerstoffzufuhr gestört ja Instandsetzung nein Schlammalter aerobes 4. 2 -103 Schlammalter zu gering nein Schlammbelastung Schlamm 4. 2 -104 belastung zu hoch 4. 2 -202 ÜS-Abzug zu hoch nein 4. 2 -302 ÜS-Abzug vermindern ja Schlammabtrieb NKB ja vgl. 3. 2. 101 ff ÜS-Abzug vermindern 10
Vertiefungs -ebene 4. 2 -101 Fragestellung bzw. Prüfparameter bzw. Gegenmaßnahme O 2 -Gehalt zu niedrig Ammonium-Ablaufwerte Thema von Kapitel 4 Kapitel Nr. Belebung Schritt 4 Sauerstoff mögliche Ursache 11
4. 1 Allgemeines 4 Es wurden erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf gemessen – Schrittweise Fehlersuche mit Hilfe des Praxisleitfadens der DWA Ammonium-Ablaufwerte Praxisleitfaden Überleitung 12
4 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlagen) Schritt Mögliche Ursachen 1. Vertiefungsebene Gegenmaßnahmen 2. Vertiefungsebene 3. Vertiefungsebene Probenahme fehlerhafte Proben 2. 1 richtige Probenahmestelle nein richtige Probenahme nein Analyse korrekt durchführen ja Instandsetzung ja Analytik Belebung Mess-/Analysenfehler bei der Best. von NH 4 -N Sauerstoff 2. 2 Analysen korrekt ja 4. 2 -101 O 2 -Gehalt zu niedrig 4. 2 -201 nein 4. 2 -102 O 2 -Regelung gestört 4. 2 -301 O 2 -Messung gestört Sauerstoffzufuhr gestört ja Instandsetzung nein Schlammalter aerobes 4. 2 -103 Schlammalter zu gering nein Schlammbelastung Schlamm 4. 2 -104 belastung zu hoch 4. 2 -202 ÜS-Abzug zu hoch nein 4. 2 -302 ÜS-Abzug vermindern ja Schlammabtrieb NKB ja vgl. 3. 2. 101 ff ÜS-Abzug vermindern 13
2. 1* richtige Probenahme 4 Verwechslung der Proben (Probenahmestelle/Beschriftung)? ▪ Probenreste der letzten Probe ▪ verschmutztes Probenahmegefäß ▪ Probenahme nicht bestimmungsgemäß ▪ Proben nicht gekühlt bzw. nicht stabilisiert ▪ Überlauf des Sammelgefäßes vgl. Kap. 2, Seite 12 Ammonium-Ablaufwerte Probenahme fehlerhafte Probenahme 14
4 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlagen) Schritt Mögliche Ursachen 1. Vertiefungsebene Gegenmaßnahmen 2. Vertiefungsebene 3. Vertiefungsebene Probenahme fehlerhafte Proben 2. 1 richtige Probenahmestelle nein richtige Probenahme nein Analyse korrekt durchführen ja Instandsetzung ja Analytik Belebung Mess-/Analysenfehler bei der Best. von NH 4 -N Sauerstoff 2. 2 Analysen korrekt ja 4. 2 -101 O 2 -Gehalt zu niedrig 4. 2 -201 nein 4. 2 -102 O 2 -Regelung gestört 4. 2 -301 O 2 -Messung gestört Sauerstoffzufuhr gestört ja Instandsetzung nein Schlammalter aerobes 4. 2 -103 Schlammalter zu gering nein Schlammbelastung Schlamm 4. 2 -104 belastung zu hoch 4. 2 -202 ÜS-Abzug zu hoch nein 4. 2 -302 ÜS-Abzug vermindern ja Schlammabtrieb NKB ja vgl. 3. 2. 101 ff ÜS-Abzug vermindern 15
2. 2* Analyse korrekt durchführen 4 ▪ Probe filtrieren (Membran-, Glasfaser-, Faltenfilter) ▪ Analysenvorschrift kontrollieren/beachten ▪ Doppelbestimmung ▪ richtige Küvette ? ▪ Messbereich ▪ Reaktionszeit / Reaktionstemperatur ▪ Verfallsdatum der Reagenzien vgl. Kap. 2, Seite 12 Ammonium- Ablaufwerte Analytik Mess-/Analysefehler bei der Bestimmung von NH 4 16
4. 1 4 Allgemeines Probenahme und Analyse waren korrekt – offenbar ist die Nitrifikation gestört. Frage: Welche Faktoren beeinflussen die Nitrifikation? Noch ein wenig Theorie zum besseren Verständnis Ammonium-Ablaufwerte Einflussfaktoren Nitrifikation 17
4. 1 Allgemeines: Einflussfaktoren der Nitrifikation 4 2. Schlammalter (Temperatur) 3. p. H-Wert (Säurekapazität) 1. Sauerstoff Nitrifikation 4. TKNFrachtspitzen 6. Zulauf 5. Gift- und Hemmstoffe Betrieb Abwasser 18
4. 1 Allgemeines: Nitrifikation 4 Die Nitrifikation erfolgt in 2 Schritten: Nitrosomonas: NH 4+ 1, 5 O 2 NO 2 - H 2 O 2 H+ Ammonium Nitrit Nitrobacter: NO 2 - 0, 5 O 2 NO 3 - Nitrit Nitrat Nitrosomonas und Nitrobacter sind nitrifizierende Bakterien (Nitrifikanten). Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff und p. H 19
4. 1 Allgemeines: Nitrifikation 4 Gesamtgleichung der Nitrifikation: NH 4+ 2 O 2 NO 3 - H 2 O 2 H+ Die Nitrifikation benötigt viel Sauerstoff. Durch die Freisetzung von Wasserstoff-Ionen sinkt der p. H-Wert. Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff und p. H 20
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Als erster und wichtigster Parameter wird der Sauerstoffgehalt im Nitrifikationsteil überprüft Frage: Wie sahen die O 2 -Konzentrationen in den letzten 48 h vor den NH 4 -N-Überschreitungen aus? Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 21
4. 2 -101 4 O 2 -Gehalt zu niedrig § Beurteilung der letzten 48 Betriebsstunden: O 2 -Gehalt von 0, 8 – 1, 2 mg/L ist ausreichend § Ist die Messung „repräsentativ“? richtige Messstelle: nicht am Ende eines längs durchströmten Beckens nicht zu nah am Kreiselbelüfter Oberflächenbelüfter: 1 m über Beckensohle Sohlbelüftung: 1 m unter Wasserspiegel § Wartung der Messelektrode ordnungsgemäß? Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 22
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 In den letzten 48 h traten immer wieder längere Phasen mit weniger als 0, 8 mg O 2/L auf: Kontrolle der Sauerstoffeintragsregelung Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 23
4. 2 -201 4 O 2 -Regelung gestört • O 2 -Sollwert überprüfen, ggfs. erhöhen • O 2 -Führungselektrode überprüfen Position geeignet ? , Wartungszustand • bei intermittierender Denitrifikation: oberen und unteren Grenzwert des Regelbereiches überprüfen! Bei Betrieb mit intermittierender Denitrifikation sind folgende Zeitintervalle üblich (grobe Richtwerte): t. DN = 30 - 40 min t. N = 60 - 90 min Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 24
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Es wurde keine Beanstandung bei der Sauerstoffeintragsregelung gefunden: Kontrolle aller Einrichtungen zur Sauerstoffzufuhr Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 25
4. 2 -301 O 2 -Zufuhr gestört 4 ▪ Defekte an Verdichtern bzw. Oberflächenbelüftern ▪ Verstopfung der Ansaugfilter bei Gebläsen ▪ verstopfte Belüfter-Elemente ▪ Undichtigkeiten im Druckluftsystem (Rohrleitungen, Belüfter) ▪ Kondenswasser in den Luftleitungen Ammonium-Ablaufwerte Belebung Sauerstoff 26
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Es wurde kein Fehler im Bereich der Sauerstoffversorgung gefunden: Kommen wir zu einer weiteren Randbedingung der Nitrifikation, die besonderen Einfluss hat – dem Schlammalter Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 27
4. 1 Allgemeines: Aerobes Schlammalter 4 Die nitrifizierenden Bakterien gewinnen ihre Stoffwechselenergie nicht aus dem Abbau von Kohlenstoffverbindungen (autotrophe Bakterien). Durch die Nutzung anderer Energiequellen vermehren sich Nitrifikanten nur sehr langsam. Die Vermehrungsrate ist stark abhängig von der Temperatur im Belebungsbecken! Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 28
4. 1 Allgemeines: Aerobes Schlammalter 4 Damit sich ausreichend Nitrifikanten im belebten Schlamm anreichern können, ist die Einhaltung eines aeroben Mindestschlammalters (t. TS, aerob d ) erforderlich. Dies ist die mittlere Aufenthaltszeit einer Belebtschlammflocke im aeroben Teil des Belebungsbeckens. Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 29
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Das aerobe Schlammalter kann berechnet werden. Zuerst die Formel – sieht schlimmer aus, als es ist ! Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 30
4. 2 -103 aerobes Schlammalter zu gering 4 VN Nitrifikationsvolumen m 3 ▪ anteilige Belüftungszeit über Tag oder ▪ belüftete Zone (bei vorgeschalteter DN) TSBB = Trockensubstanz im belebten Schlamm kg/m 3 (Qd XTS, AN) Schlammverlust bei Schlammabtrieb ▪ abfiltrierbare Stoffe im Ablauf NKB ▪ Soll 20 mg/l (Trübung 8 NTU) ▪ normalerweise vernachlässigbar klein Ammonium-Ablaufwerte QÜS = Menge Überschussschlamm m 3/d Belebung Schlammalter 31
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Zum besseren Verständnis hier ein Rechenbeispiel Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 34
4. 2 -103 Ammonium-Ablaufwerte aerobes Schlammalter zu gering Belebung 4 Schlammalter 35
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Das aktuell eingehaltene Schlammalter muss mit dem Bemessungswert verglichen werden. Hier kommt die Temperatur im Belebungsbecken ins Spiel. Berechnung Mindestschlammalter (Bemessung) Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 36
4. 2 -103 Ammonium-Ablaufwerte aerobes Schlammalter zu gering Belebung 4 Schlammalter 37
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Das aerobe Mindestschlammalter beträgt 8 Tage – eingehalten werden aber nur 6, 3 Tage vielleicht wurde zu viel Überschussschlamm abgezogen. Kontrolle Überschussschlamm-Abzug Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 39
4. 2 -202 ÜS-Abzug zu hoch 4 ▪ Überprüfung der abgezogenen ÜS-Menge ▪ Überprüfung des Schlammvolumens vor/nach dem Abzug (Differenz max. 25%) ▪ ÜS-Pumpe kontrollieren ▪ ÜS-Ablaufschieber geschlossen? Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 40
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Menge an abgezogenem Überschussschlamm ist korrekt Frage: Wodurch kann das Schlammalter noch gesenkt worden sein? Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 41
4. 2 -302 Schlammabtrieb NKB 4 ▪ CSB- und Pges-Werte im Ablauf erhöht ? vgl. 3. 2. 101 ff oder Kap. 11 (Blähschlamm) Ammonium-Ablaufwerte Belebung Schlammalter 42
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Das Mindest-Schlammalter wird eingehalten: Überprüfung des p. H-Wertes im Belebungsbecken Ammonium-Ablaufwerte Belebung p. H-Wert 43
4. 2 -105 4. 2 -106 p. H-Wert zu hoch / zu gering p. H-Messung gestört 4 (Anmerkung: p. H-Wert zu hoch 9, 0 - p. H-Wert zu niedrig 6, 6) ▪ p. H-Messgerät überprüfen ▪ Kontrollmessung mit Handgerät oder p. H-Papier Ammonium-Ablaufwerte Belebung p. H-Wert 44
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Messung des p. H-Wertes im Ablauf des Belebungsbeckens bzw. des Nachklärbeckens stimmt – der korrekt gemessene p. H-Wert liegt längere Zeit unter 6, 6. Überprüfung der Säurekapazität im Belebungsbecken rechnerisch oder Küvettentest Ammonium-Ablaufwerte Belebung Säurekapazität 45
4. 1 Allgemeines: Säurekapazität 4 In der Belebungsanlage wird der p. H-Wert im wesentlichen durch das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht gepuffert. Das Maß für die Pufferkapazität des Abwassers bezeichnet man als Säurekapazität KS 4, 3 (mmol HCO 3 -/L) KS 4, 3 im Zulauf gewöhnlich 4 – 10 mmol HCO 3 -/L KS 4, 3 im Ablauf gewöhnlich mind. 1, 5 mmol HCO 3 -/L Ammonium-Ablaufwerte Belebung Säurekapazität 46
4. 1 Allgemeines: Säurekapazität 4 kritische Säurekapazität: Säurekapazität wird durch Nitrifikation und saure Phosphat-Fällmittel verbraucht. kritischer Wert im Ablauf des Belebungsbeckens KS 4, 3 1, 5 mmol HCO 3 -/L Achtung: p. H-Wert. BB anhaltend 6, 6 Zerfall der Belebtschlamm-Flocke Schlammabtrieb Verlust an langsam wachsenden Nitrifikanten Ammonium-Ablaufwerte Belebung Säurekapazität 50
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Kontrolle hat ergeben, dass die Säurekapazität unter 1, 5 mmol/L liegt. Frage: Wie kann die Säurekapazität angehoben werden? Ammonium-Ablaufwerte Belebung Säurekapazität 51
4. 2 -107 Ammonium-Ablaufwerte Säurekapazität zu gering Belebung 4 Säurekapazität 52
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Überprüfung hat ergeben, dass die Säurekapazität ausreichend ist. Möglicherweise hat ein stoßartiger Stickstoffeintrag die Belebungsanlage übermäßig belastet ? Ammonium-Ablaufwerte Belebung TKN-Belastung 53
4. 1 Allgemeines: TKN-Fracht-Spitzen 4 TKN = Gesamtstickstoff nach Kjeldahl Berechnung: In Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Messwerten (Eigenkontrolle), kann die TKN-Fracht auf verschiedene Weisen berechnet oder überschlagen werden: Nges, ZB Gesamtstickstoff im Zulauf Belebung (ZB) TKN Nges, ZB – (NO 3 -N) Nitrat-Stickstoff Ammonium-Stickstoff (NO 2 -N) Nitrit-Stickstoff TKN NH 4 -N ∗ 1, 4 Ammonium-Stickstoff Ammonium-Ablaufwerte Belebung TKN-Belastung 54
4. 1 Allgemeines: TKN-Fracht-Spitzen 4 interne Ursachen: Zentrat / Filtrat aus der Schlammentwässerung Faulschlamm (Trübwasser, Überlauf) externe Ursachen: Abwirtschaftung von RÜBs Spülstoss aus dem Kanal Industrielle Einleiter Saisonale Spitzen Fäkalschlämme überregionale touristische Ereignisse (Sport-, Stadtfeste) Deponiesickerwasser Ammonium-Ablaufwerte Belebung TKN-Belastung 55
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Überprüfung hat ergeben, dass es zu außerordentlichen Stickstoff-Spitzen in die Belebung gekommen ist. Frage: Welche Gegenmaßnahmen kann man ergreifen, um die Nitrifikationsleistung kurzfristig zu verbessern? Ammonium-Ablaufwerte Belebung TKN-Belastung 56
4. 2 -108 TKN-Fracht zu hoch 4 kurzfristig: ▪ Luftzufuhr kurzfristig erhöhen (bis 3, 5 mg O 2/L) ▪ ggfs. Vergrößerung des belüfteten Beckenvolumens (Belüftung DN-Zone) ▪ TSBB erhöhen (ÜS-Abzug drosseln) mittelfristig: ▪ kontrollierte Abwirtschaftung von RÜBs ▪ ggfs. Zwischenspeicherung und gezielte Abwirtschaftung interner Prozesswässer aus der Schlammentwässerung ▪ ggfs. Zwischenspeicherung und gezielte Abwirtschaftung externer Abwässer (Fäkalien, Deponiesickerwasser) Ammonium-Ablaufwerte Belebung TKN-Belastung 57
4. 2 Erhöhte Ammonium-Werte im Ablauf (Belebungsanlage) 4 Die Überprüfung der Betriebsparameter der Belebungsanlage hat keine Hinweise auf die Fehlerquelle erbracht. Jetzt muss nach möglichen Ursachen im Zufluss der Kläranlage gesucht werden (Abwasserbeschaffenheit). Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Überleitung 59
4. 2 -109 Mischwasserzufluss 4 Doppelbelastung: kurzzeitige NH 4 -N-Frachtspitze aus dem Kanal + hydraulische Verdrängung von NH 4 -N aus der Vorklärung Verdrängung von belebtem Schlamm in die Nachklärung (Verlust an Nitrifikanten) Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Hydraulik 60
4. 2 -110 erhöhte Kohlenstofffracht 4 z. B. Weinbau-Kampagne, Einleitung von Essigsäure oder Ethanol (leicht abbaubare C-Verbindungen) Problem: installierte Belüftungskapazität reicht nicht aus O 2 -Gehalt zu niedrig Maßnahme: falls möglich Reserve-Aggregat zuschalten Ammonium-Ablaufwerte Zulauf C-Fracht 62
4. 2111 Verminderung alpha-Wert ( ) 4 Definition : Grenzflächenfaktor (Sauerstoffübertragung vor allem bei Belüftung mit Druckluft Sauerstoffertrag) (DWA-M 209) Beobachtung: z. B. unerwartete Schaumbildung an Stellen turbulenter Strömung Ursache: Tenside im Zulauf zur Belebung Gefahr: Sauerstoffübergang bei Druckluftbelüftung vermindert Maßnahme: falls möglich Reserve-Aggregat zuschalten Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Tenside 63
4. 2 -112 Hemmung der Nitrifikation 4 Beobachtung: im Zulauf zur Biologie (letzte 48 Std. ) erhöhter Salzgehalt erhöhte Leitfähigkeit ungewöhnlicher p. H-Wert hohe CSB-Werte Frage: Ist die Nitrifikation durch „Giftstoffe“ gehemmt oder sogar ganz zum Erliegen gekommen? Aktivitäts-Test im Labor (nur bei akut hohen Ammoniumwerten im Ablauf der Belebungsanlage) Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Hemmstoffe 64
4. 2 -203 Laborversuch zur Hemmung der Nitrifikation 4 Laborversuch: Aktivitätstest 10 l Belebtschlamm (mind. 10 mg NH 4 -N/L erforderlich!) werden im Labor unter definierten Randbedingungen belüftet: ▪ O 2 -Gehalt ≥ 1, 5 mg/L ▪ p. H-Wert ≥ 6, 7 ▪ Säurekap. ≥ 1, 5 mmol/L (Kontrolle mit Labormessgeräten) Probenahme: alle 30 Minuten / max. 0, 5 L Probe filtrieren (Faltenfilter) Bestimmung NH 4 -N im Filtrat Erwartung ohne Hemm-/Giftstoffe, d. h. Nitrifikation ungestört ▪ NH 4 -N nimmt von Probe zu Probe ab ▪ nach 2 -3 Std. Werte gegen 0 Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Hemmstoffe 65
4. 2 -203 Laborversuch zur Hemmung der Nitrifikation 4 Aktivitätstest Nitrifikation negativ: Beobachtung: NH 4 -N- Messwerte nehmen nicht oder nur sehr langsam ab Nitrifikation gehemmt bzw. völlig unterdrückt Maßnahmen: Belüftung intensivieren ÜS-Abzug drosseln keine N-haltigen Prozesswässer Ursachenforschung (Zulauf, Rückstellproben, evtl. Sielhaut- oder Faulschlamm-Untersuchung in Spezial-Labor) Ammonium-Ablaufwerte Zulauf Hemmstoffe 66
Zusammenfassung 68
Mögliche Ursachen für erhöhte Ammoniumwerte im Ablauf Zusammenfassung Betrieb Anlage Abwasser Probenahme /Analytik aerobes Beckenvolumen Mischwasser Regelbereich O 2 -Steuerung installierte Gebläseleistung Schmelzwasser (Temperatur) Einstellung Gebläseleistung Belüftertechnik hohe TKN-Fracht/ extern: Belüftungszeiten Steuer- /Regeltechnik ▪ Fäkalien belüftetes Beckenvolumen hohe TKN-Fracht /intern: ▪ Schlammentwässerung (Filtrat) ▪ RÜB Säurekapazität (p. H, P-Fällung) Schlammalter (ÜS-Abzug) ▪ Deponiesickerwasser ▪ Spülstoss aus dem Kanal ▪ Tourist. Großveranstaltungen (Turniere, Feste, Saisonstart) ▪ Vorfall Landwirtschaft Industrielle Einleiter (Giftstoffe) TKN-Fracht im Tagesgang/Wochengang 69
Zusammenfassung Betriebliche Sofortmaßnahmen zur Verbesserung der Nitrifikation 4 bei zu niedriger Säurekapazität: Kalkmilch dosieren evtl. Fällmittel zur P-Elimination wechseln Ammonium-Ablaufwerte Betrieb Säurekapazität 70
Zusammenfassung Betriebliche Sofortmaßnahmen zur Verbesserung der Nitrifikation 4 bei zu niedrigem Schlammalter: Überschussschlamm-Abzug drosseln TS-Gehalt in der Belebung erhöhen N-haltiges Prozessabwasser (extern/intern) zwischenspeichern zusätzliche Belastung der Nitrifikation vermeiden Ammonium-Ablaufwerte Betrieb Schlammalter 71
Zusammenfassung Betriebliche Sofortmaßnahmen zur Verbesserung der Nitrifikation 4 bei Sauerstoffmangel: Belüftung/Gebläseleistung kurzfristig erhöhen: verbessertes Wachstum Nitrifikanten (O 2 -Versorgung) Strippen CO 2 (Stabilisierung p. H-Wert) aerobe Zone vergrößern (z. B. Belüftung DN-Zone) bzw. Belüftungs intervall verlängern Ammonium-Ablaufwerte Betrieb Sauerstoff 72
Danke für Ihre Aufmerksamkeit 73
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