Deammonifikation

Die Behandlung von zusätzlichen Schlämmen in den Regionalen Zentren führt zu einer erhöhten Stickstoffrückbelastung aus den Abwässern der Schlammbehandlung. Die beispielsweise bei der Schlammentwässerung anfallenden Prozesswässerwerden üblicherweise zurück in den Hauptstrom der Kläranlage geleitet, die zusätzliche Stickstofffracht ist mit höheren Beckenvolumina und einem erhöhten Sauerstoffbedarf in der Belebung verbunden. Im Hinblick auf die Denitrifkation ist insbesondere auch das geringe C:N-Verhältnis dieser Prozesswässer problematisch.

Zur Reduzierung der Rückbelastung aus der Schlammbehandlung haben sich verschiedene biologische Reinigungsverfahren im Teilstrom etabliert. Hier Ist insbesondere die auch im Satellite-Projekt untersuchte Deammonifikation zu nennen. Bei diesem Verfahren werden unter Sauerstoffeinsatz zunächst ca. 50 % des Ammoniums zu Nitrit oxidiert (partielle Nitritation), anschließend werden das verbleibende Ammonium und das gebildete Nitrit gemeinsam zu gasförmigem Stickstoff umgesetzt (anaerobe Ammoniumoxidation). Vorteilhaft ist bei dieser Prozessführung neben der Einsparung an Belüfterenergie (nur partielle Oxidation, Oxidation nur bis zum Nitrit) auch der vollständige Verzicht auf zusätzliche Kohlenstoffquellen, da alle biologischen Prozesse durch autotrophe Mikroorganismen durchgeführt werden. Im Satellite-Projekt werden Regelstrategien für eine optimale Betriebsweise der Deammonifikation entwickelt und großtechnisch erprobt. Dabei liegt ein Fokus auf der Unterdrückung der Nitratbildung (Nitratation) insbesondere durch intermittierende Belüftung. Im Zuge der Nitritation wurden unter bestimmten Betriebsbedingungen zudem erhöhte Emissionen des Treibhausgases N2O (Distickstoffmonoxid/ Lachgas) beobachtet. Aufgrund eines Treibhauspotentials von ca. 300 CO2-Äquivalenten können bereits geringe Mengen dieses Gases zu einer deutlichen Erhöhung des ökologischen Fußabdrucks einer Kläranlage führen. In Satellite sollen die N2O-Emissionen mithilfe entsprechender Regelstrategien minimiert werden.

Erwartete Ergebnisse:

• Dynamisches Prozessmodell zur biol. Teilstrombehandlung von Schlammwasser und Brüden
• Adaptives Steuerungskonzept für Teilstrombehandlungen mit schwankenden Zulaufbelastungen und hohen Konzentrationen.