Handout fr die Teilnehmer Arbeitshilfe des DWALandesverbandes Baden

Handout für die Teilnehmer 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: 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 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 2

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 3

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 4

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 5

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 6

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 10

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 12

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 13

Zusammenfassung Betriebliche Sofortmaßnahmen zur Verbesserung der Nitrifikation 4 bei zu niedriger Säurekapazität: Kalkmilch dosieren evtl. Fällmittel zur P-Elimination wechseln Ammonium-Ablaufwerte Betrieb Säurekapazität 14

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 15

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 16