Behandlung des Prozesswassers aus hydrothermal karbonisiertem Klärschlamm vor der Einleitung in eine Abwasserreinigungsanlage

Abstract

Klärschlamm wird aufgrund problematischer Inhaltsstoffe häufiger thermisch behandelt. Die dabei vorgängig notwendige Trocknung des Klärschlamms erfolgt bis heute thermisch und benötigt sehr viel Energie. Die hydro thermale Karbonisierung (HTC) wird als alternative Methode zur CO2-sparenden und kosteneffizienten Trocknung von Klärschlamm im industriellen Maßstab angepriesen. Dabei ist die zusätzlich benötigte Behandlung des HTC-Prozesswassers vor der Einleitung in eine Abwasserreinigungsanlage eine kritische Größe bezüglich Finanzen und Umweltverträglichkeit. Bei der Prozesswasserbehandlung wurde das Prozesswasser und das mit einem Membranverfahren vorbehandelte Permeat bezüglich biologischer Abbaubarkeit untersucht. Sowohl aerob wie auch anaerob zeigt sich eine mittlere bis sehr gute biologische Abbaubarkeit der organischen Fracht des HTC-Prozesswassers und des HTC-Permeats im Batchversuch. Im aeroben kontinuierlich betriebenen Laborreaktor wurde für HTC-Prozess wasser und HTC-Permeat bei Raumbelastungen im Bereich 5–10 kg CSB/(m3 ∙ d) noch gute CSB-Eliminationswerte im Bereich 70–75 % erreicht. HTC-Permeat, welches durch eine optimierte Membran (cut-off 96 nm) hergestellt wurde, zeigt in Vorversuchen nochmals verbessertes Abbauverhalten. Sollen Prozesswasser oder Permeat als Rückläufe in die Abwasserstraße einer nitrifizierenden Kläranlage eingeleitet werden, ist darauf zu achten, dass diese Rückläufe mindestens 100 mal verdünnt werden. Ansonsten kann die Nitrifikation durch Inhaltsstoffe des Prozesswassers resp. des Permeats blockiert werden.