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Klärschlamm (Fach) / 08. Schlammkonditionierung, maschinelle Entwässerung (Lektion)
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- Möglichkeiten der Klärschlammkonditionierung Konditionierung mit anorganischen Flockungsmitteln (FM) Konditionierung mit organischen Flockungshilfsmittel (FHM)
- Möglichkeiten der maschinellen Schlammentwässerung Bandfilterpressen Kammerfilterpressen Zentrifugen
- Basiskennwerte Basiskennwerte sind Parameter zur direkten Beschreibung der Schlammeigenschaften. Außerdem dienen sie als Bezugsgrößen. TR, GV, pH-Wert, ISV, tR, Abbaugrad ...
- Weitergehende Kennwerte Dienen der genaueren Beurteilung des Entwässerungsverhaltens von Schlämmen Kapillare Fließzeit (CST), spezifischer Filtrationswiderstand (r), EPS-Gehalt, . . .
- Konditionierungskennwerte: Geben zusätzlichen Aufschluss über den Konditionierungsmittelbedarf Zetapotenzial, ...
- Prognosekennwerte: Ermöglichen eine Betriebsoptimierung und/oder die Kontrolle von Zielwerten bei der Entwässerung von Klärschlamm Kennwert TR(A), Filtrationstest, Zentrifugationstest, . . .
- kapillare Fließzeit (CST - capillary suction time) gibt die Zeit [s] an, in der das von einer definierten Schlammenge durch die kapillare Saugkraft eines Filterpapiers abgegebene Wasser eine definierte kapillare Fließstrecke zurücklegt. Da das Messergebnis vom Feststoffgehalt des Schlamms abhängt, wird die kapillare Fließzeit [s] i.d.R. auf den Trockenrückstand TR [%] bezogen.
- Richtwerte der CST gut entwässerbar < 30 CST/TR [s/%] mittelmäßig entwässerbar 30 -150 CST/TR [s/%] schlecht entwässerbar > 150 CST/TR [s/%]
- Bestimmung der CST Eine Schlammprobe wird in eine Messhülse gegeben, die auf einem genormten Filterpapier steht. Durch die kapillare Saugwirkung der Zellstofffasern des Filterpapiers erfolgt eine ringförmige Ausbreitung des Filtrates. Mit Hilfe von elektronischen Kontakten wird die Fließzeit von der Messstelle E (Einschaltkontakt) zur Messstelle A (Ausschaltkontakt) gemessen.
- spezifischer Filtrationswiderstand (r) ist ein Maß für die Filtriergeschwindigkeit und somit für die Entwässerbarkeit eines Klärschlammes bei der Anwendung von Filtrationsverfahren (Bandfilterpressen und Kammerfilterpressen).
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- Richtwerte für den spezifischen Filtrationswiderstand (r) gut entwässerbar ≤ 1012,5 m/kg mittelmäßig entwässerbar ≈ 1012,5 - 1014,5 m/kg schlecht entwässerbar ≥ 1014,5 m/kg
- Bestimmung des spezifischen Filtratinswiderstandes Bei der Messung des spezifischen Filtrationswiderstandes r wird der Schlamm bei konstantem Unterdruck filtriert und die anfallende Filtratwassermenge kontinuierlich gemessen.Die Filtratwassermenge wird als Funktion der Zeit aufgetragen und daraus der spezifische Filtrationswiderstand r in m/kg berechnet (DINEN14701-2).
- Schlammkonditionierung nach DIN 4045: Anwendung physikalischer, chemischer, thermischer oder anderer Verfahren zur Verbesserung der Entwässerungseigenschaften von Schlämmen aus der kommunalen Abwasserreinigung.
- Chemische Konditionierung Zugabe von anorganischen oder organischen Chemikalien (Additive):- Koagulation: Aufbau von Mikroflocken- Flokkulation: Aufbau von Makroflocken- Dehydratisierung: Freisetzung von Wasser Fällung: Umsatz eines gelösten Stoffes in einen ungelösten Stoff durch Zugabe von Fällmitteln Flockung: Zusammenlagerung und Abscheidung fein-oder kolloiddisperser Teilchen durch Flockungsmittel anorganische Additive: Flockungsmittel (FM) z. B. Eisensalze Wirkungsweise: Fällung und Flockung organische Additive: Flockungshilfsmittel (FHM) z. B. Polyelektrolyte Wirkungsweise: Flockung
- Druckzonen einer Bandfilterpresse Seihzone: Wasser aus konditioniertem Schlamm läuft ab (S) Presszone: Zunehmender Druck vom Pressband (S + D) Scherzone: Relativbewegung zwischen Bändern, Aufreißen des Kapillargefüges (S + D + Scherkraft)⇒Zunahme des Druckes P und der Filtratmenge F von der Seihzone zur Scherzone
- Beginn und Ende des Filtrationsprozesses bei einer Kammerfilterpresse Filterplatten werden durch hydraulischen Schließdruck zusammengedrückt Konditionierter Nassschlamm wird mittels Exzenterschneckenpumpen in die Filterkammern gefördert (viel Schlamm, geringer Druck) Einpressung des Nassschlammes mittels Druckpumpen (Membranpumpen Flockenschonung, Füllkanal, 8 bis 20 bar, wenig Schlamm, hoher Druck) Filtrat fließt durch Bohrungen zum unteren Plattenrand und wird nach außen abgeführt Mit zunehmendem Wasserdurchsatz bilden die filtrierten Feststoffe auf dem Filtertuch den Filterkuchen Nach Füllung der Kammern mit Filterkuchen ist der Filtrationsvorgang beendet Ende:Filterkammern werden zum Entleeren nacheinander auseinander gefahren, Filtertücher werden gereinigt
- Hauptquellen der Rückbelastung Schlammwasser aus Voreindickern oder Vorentwässerung Schlammwasser aus Nacheindickern (Faulschlamm) Schlammentwässerung Prozesswasser bei Trocknung und Verbrennung