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Optionen biologischer Prozesse

Es gibt viele unterschiedliche Technologien, mit denen eine biologische Abwasserbehandlung durchgeführt werden kann. Durch den technischen Fortschritt werden diese Syteme immer praktischer, effizienter und kleiner.

Die meistverbreiteten erhältlichen Optionen bei den biologischen Behandlungsprozessen in Haushaltsabwässern sind

  • Biofilter
  • Belebtschlammverfahren
  • Eingetauchte belüftete Filter (EBF)
  • Bewegtbett-Biofilmreaktor (MBBR) und
  • Membran-Bioreaktor (MBR)

Die ersten beiden Methoden sind herkömmliche Behandlungsverfahren, die nächsten vier Methoden sind kostengünstige Verfahren und die letzten beiden Methoden sind aufkommende Verfahren.

Biofilter

Biofilter sollen besonders starke und unterschiedliche organische Belastungen behandeln. Es handelt sich hierbei im Allgemeinen um runde Filter, die mit offenen Stein- oder synthetischen Filtermedien gefüllt sind, und die mit einer relativ hohen Geschwindigkeit mit Abwasser befüllt werden. Das Design der Filter ermöglicht eine große hydraulische Last und einen hohen Luftdurchfluss. Bei größeren Installationen wird Luft mittels Gebläsen durch die Medien gezwungen. Die resultierende Flüssigkeit befindet sich normalerweise innerhalb des normalen Bereichs für konventionelle Behandlungsverfahren.

Belebtschlammverfahren

Das Belebtschlammverfahren ist ein aerobes biologisches Abwasserbehandlungsverfahren, das Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Pilzen und Protozoen, einsetzt, um die Zersetzung von organischen Stoffen zu beschleunigen; für die Behandlung ist Sauerstoff erforderlich. Bei diesem Verfahren werden Mikroorganismen unter Bedingungen, die ihr Wachstum stimulieren, gründlich mit organischen Stoffen vermischt, und das Abfallmaterial wird entfernt. Belebtschlammanlagen nutzen unterschiedliche Mechanismen und Verfahren, um gelösten Sauerstoff einzubringen und so das Wachstum von biologischer Ausflockung zu fördern, das organisches Material in beträchtlichem Ausmaß entfernt. Ein Teil des abgesetzten Klärschlamms wird in das Belüftungsbecken zurückgeführt (und wird deshalb als Rücklaufschlamm bezeichnet), damit im Belüftungsbecken die optimale Konzentration an akklimatisierten Mikroorganismen zum Aufspalten der organischen Stoffe beibehalten wird. Hier werden auch Schwebstoffteilchen erfasst, und unter idealen Bedingungen kann Ammoniak in Nitrit und letztlich in Stickstoffgas umgewandelt werden.

Eingetauchte belüftete Filter (EBF)

Eingetauchte belüftete Filter (EBF) sind eine bewährte Technologie für die Abwasserbehandlung. Die Technologie gilt als die einfachste und kosteneffektivste Methode der kommerziellen und Siedlungsabwasserbehandlung/Abwasseraufbereitung, insbesondere bei kleinen bis mittelgroßen Abwasseraufbereitungsanlagen, bei denen die verfügbare Fläche begrenzt ist und ein Vollzeitbetrieb unwirtschaftlich wäre. Eine gut gebaute Anlage mit eingetauchten belüfteten Filtern funktioniert in den Hauptprozessbereichen ohne bewegliche Teile; alle wartbaren Teile sind so positioniert, dass man sie leicht erreicht, ohne die weiterlaufende Abwasseraufbereitung zu unterbrechen, vor allem bei Nutzung von Schwebekörpern.

Die Technologie der eingetauchten belüfteten Filter ist ein Verfahren zum Reduzieren der organischen Belastung von kommerziellen und Siedlungsabwässern. Damit reduziert sich der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB), und die Menge der Feststoffe, die bei Nichtbehandlung Fluss- und Seeausläufe kontaminieren würden, wird beträchtlich gesenkt. Mit anderen Worten, die eingetauchten belüfteten Filter werden eingesetzt, um die Qualität des Ausflusses stark zu verbessern.

  • Vorklärung Hierbei setzen sich größere Feststoffe am Boden des primären Klärbeckens ab und werden von Zeit zu Zeit als Klärschlamm entnommen, andere schwimmfähige Materialien treiben nach oben und werden normalerweise durch Rechen/Sieben entfernt.
  • Sekundäre Behandlung Hierbei setzen sich größere Feststoffe am Boden des sekundären Klärbeckens ab und werden von Zeit zu Zeit als Klärschlamm entnommen, andere schwimmfähige Materialien treiben nach oben und werden normalerweise durch Rechen/Sieben entfernt.
  • Abschließendes Absetzen/Klärung Hierbei setzen sich die verbleibenden Feststoffe (Humus) aus dem biologisch behandelten Ausfluss ab.

Bewegtbett-Biofilmreaktor

Das Bewegtbett-Biofilmreaktor-Verfahren umfasst das Hinzufügen von reaktionsträgen Medien in vorhandene Belebtschlammmbecken, um aktive Orte für das Anhaften der Biomasse zu schaffen. Diese Umwandlung führt zu einem streng anhaftenden Wachstumssystem.

Membran-Bioreaktor

Membran-Bioreaktoren (MBR) beinhalten ein semipermeables Membranbarrieresystem, entweder eingetaucht oder in Verbindung mit einem Belebtschlammverfahren. Diese Technologie garantiert die Entfernung aller Schwebstoffe und einiger gelöster Verschmutzungen. Die Beschränkung von MBR-Systemen steht in direkter Proportion zur Effizienz der Närhstoffreduzierung im Belebtschlammverfahren. Die Kosten für Aufbau und Betrieb eines MBR sind im Allgemeinen höher als bei der konventionellen Abwasserbehandlung.