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Vorbedingungen:
Ziel der Kläranlage in Göttingen sollte die Entfernung und Verwertung von Ammonium
aus Filtratwasser nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen sein. Anders
konnte die örtliche Stadtverwaltung die gesetzlichen Mindestanforderungen nicht
erfüllen. Besonders der hohe Stickstoffanteil im Göttinger Abwasser stellte
hier eine ungewöhnliche Erschwernis für eine biologische Reinigungsstufe dar.
Doch nach erfolgreichen Vorversuchen galt es, ein Verfahren zu finden, das nicht
nur wirtschaftlich attraktiv sein sollte, sondern sich auch sinnvoll in die
vorhandene Anlagetechnik integrieren musste. Endziel sollte außerdem die Herstellung
eines marktgängigen Produktes sein, das sich aus dem eliminierten Stickstoff
ergab.
Konzept:
Als wirtschaftlich günstigstes Verfahren wurde die Methode der Luftstrippung
mit anschließender „Saurer Wäsche“ für die speziellen Randbedingungen der Kläranlage
Göttingen ermittelt. Besonders vorteilhaft ist hier die vor Ort praktizierte
Kalkkonditionierung des Schlamms vor der Entwässerung, die zu einem Anstieg
des pH-Wertes im Filtrat führt. Darüber hinaus wurde die Abwärme sinnvoll in
den Wärmehaushalt der Kläranlage integriert.
Wichtig war im Vergabeverfahren auch, dass über einen Zeitraum von 10 Jahren
die garantierte Abnahme des Wertstoffes Ammoniumsulfat angeboten
wird. Dies bot der Stadtentwässerung Göttingen neben der maximalen Betriebsgarantie
eine größtmögliche Kostensicherheit. Somit wurde besonders bei der Ausschreibung
auf den Bau und die erwähnte anschließende Betriebsführung geachtet.
Technik:
Die Prozess- und Anlagentechnik zeichnet sich durch folgende Punkte aus:
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Die Kammerfilterpresse erzeugt das Filtratwasser im Einschichtbetrieb. Bei
einem Nennvolumenstrom von 17-20 m³/h wird das Filtratwasser in stahl-emailierten
Behältern zwischengespeichert.
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Nach dem Abzug des Mediums aus den Lagerbehältern kann bei Bedarf eine Anhebung
des pH-Wertes mit Natronlauge erfolgen. Durch Nutzen interner Quellen, wie
Wärme aus Rücklaufwasser, erhöht sich die Temperatur des Filtratwassers.
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In einer Strippkolonne wird nun das im Filtratwasser enthaltene Ammoniak mit
Kreislaufluft ausgetrieben.
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Die Ammoniumkonzentration wird jetzt in einem Prozessschritt auf unter 100
mg/l reduziert. Die Strippleistung beträgt nach Entnahme vom
Reinwasser und der Restwärme über 95 %.
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Die gereinigte Luft wird wieder zur Strippkolonne zurück gefördert. So wird
ein geschlossener Luftkreislauf garantiert.
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Die Füllkörperschüttungen, in der Strippkolonne und Absorptionskolonne
ermöglichen eine große Phasengrenzfläche, die den Stoffaustausch begünstigt.
Als Füllkörper werden Rauschert Hiflow-Ringe verwendet. Deren offene Gitterstruktur macht
sie unempfindlich gegenüber Verschmutzung. Weitere Vorteile sind geringes
Gewicht, hohe Belastbarkeit und mechanische Festigkeit. Der geringe Druckverlust
spart Gebläseleistung ein.
Ergebnis:
Die entstandene Ammoniumsulfatlösung kann als typzugelassener Flüssigdünger
in der Landwirtschaft oder dem Gartenbau eingesetzt werden. Alternativ ist das
Prozeßprodukt einsetzbar in der Lederindustrie, der holzverarbeitenden Industrie
und in der Erstickung von Feuerungsanlagen und Zementwerken.
Durch die Ammoniumrückgewinnung wird die primäre Vorgabe des Kreislaufwirtschafts-
und Abfallgesetzes erfüllt: Abfall wird erst gar nicht erzeugt.
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