Untersuchung zur Kombination anaerober Hochleistungsverfahren mit innovativen Verfahren zur Stickstoffelimination für organisch belastete Industrieabwässer

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In kommunalen Kläranlagen wird Stickstoff bisher hauptsächlich über die klassische Prozesskombination Nitrifikation/Denitrifikation eliminiert, wobei die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahrenskombination im Wesentlichen durch die Bereitstellung eines ausreichenden Beckenvolumens sowie durch den Energieverbrauch für die Sauerstoffversorgung (Nitrifikation) und die Umwälzung (Denitrifikation) geprägt ist.

Neben der Verkürzung des Abbauweges durch gezielte Unterdrückung der Nitratation ist in den letzten Jahren mit der Einbindung des Deammonifikationsprozesses in die Abwasserreinigung (= Nitritation + anaerobe Ammoniumoxidation) ein wesentlicher Entwicklungsschritt zu Energieeinsparungen bei der Stickstoffelimination gelungen. Inzwischen bestätigen weitreichende Betriebserfahrungen in halb- und großtechnischen Anlagen das erhebliche Potential. Da bei der Deammonifikation im Gegensatz zur Denitrifikation kein Kohlenstoff zur Umwandlung des Stickstoffs zu N₂-Gas benötigt wird, bieten sich nicht nur direkte, sondern auch indirekte energetische Vorteile durch die weitgehende Ausnutzung vorhandenen Kohlenstoffs zur Biogasbildung. Die Anwendung vorgeschalteter Anaerobverfahren in Kombination mit innovativen Stickstoffeliminationsprozessen ermöglicht so, dass sich Energiegewinn durch Biogasbildung mit geringerer CO₂-Emission koppeln lässt.

Die Mitbehandlung von Schmutzfrachten aus industriell-gewerblichen Quellen verursacht einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs deutscher Kläranlagen. Im Sinne einer Optimierung des Gesamtsystems ist häufig eine direkte Behandlung des Abwassers aus Produktionsprozessen direkt am Ort des Anfalls sinnvoll. Für Industriebetriebe mit stark organisch belastetem Abwasser bietet sich eine energetisch günstige anaerobe Vorbehandlung an, da hierdurch nicht nur keine Energie zur Oxidation des Kohlenstoffs benötigt wird und weniger Überschussschlamm anfällt, sondern zusätzlich direkt Biogas gewonnen werden kann.