Membranbiologie

Die gestiegenen Anforderungen an die Ablaufqualität von Abwasserreinigungsanlagen machen neue und geeignete Verfahrenskonzepte bzw. -techniken erforderlich. Neben der Reinigungsleistung des Verfahrens sind hier die Kosten ein äußerst wichtiger Faktor. Diese lassen sich z. B. durch konsequente Weiternutzung bzw. Integration bestehender Bauwerke und Anlagentechnik minimieren. Vor diesem Hintergrund wurden Membran - Biologien als neuartiges Konzept zum Einsatz von Filtrationsmembranen in der kommunalen und industriellen Abwasserreinigung entwickelt.

Durch die im Belebungsbecken eingetauchten Filtrationsmembranen lässt sich eine Biomassenkonzentration erzielen, die vielfach höher ist als bei konventionellen Anlagen mit Nachklärbecken. Das über die Membranen abgezogene, feststoff- und keimfreie Permeat hat Brauchwasserqualität.

Membrananlagen werden schon seit längerer Zeit sehr erfolgreich zur Biomasseabtrennung eingesetzt. Es handelt sich dabei jedoch in der Regel um das energie- und kostenintensive Crossflow-Prinzip. Bei den neuen Membransystemen handelt es sich um getauchte Membranen, die sich durch einen deutlich geringeren Energie- und damit Kostenbedarf auszeichnen.

Durch die mit der Membran als Trennverfahren möglichen höheren Biomassekonzentrationen kann die Raum­umsatzleistung biologischer Systeme erheblich gesteigert und somit Reaktionsvolumen eingespart werden. Bei entsprechender Wahl der Membrantrenngrenze kann die Abwasser- und Substratverweilzeit entkoppelt werden, womit auch biologisch schwer abbaubare Abwasserinhaltsstoffe umgesetzt werden können.

Die Verfahrensstufen Filtration und Desinfektion werden durch die Membranfiltration ersetzt, da das Permeat keimfrei ist und Brauchwasserqualität hat.

Verfahrensfließbild einer konventionellen Kläranlage

Verfahrensfließbild mit Membran-Biologie

Demonstrationsanlage Membran – Biologie

Die Pilotanlage Membran-Biologie ist sehr flexibel und mobil für die Reinigung von kommunalem und industriellem Abwasser konzipiert. Sie besteht aus zwei 20’ Standard Containern, welche zu einem Büro-/Maschinencontainer und einem „Open-Top“-Nasscontainer umgebaut wurden. Der Maschinen-Container beinhaltet Pumpen, Gebläse, Membranspültechnik Messtechnik und Schaltschränke sowie einen PC mit dem Prozessleitsystem und DFÜ zur Fernsteuerung. Der Nascontainer dient als Belebungsbecken mit größenvariablen Bio-P-, Nitrifikations- und Denitrifikationszonen. In ihm befindet sich die Druck- und Strahlbelüftung. Die getauchten Membranmodule befinden sich in separaten Membranbehältern. Die Demonstrationsanlage zeichnet sich durch hohe Flexibilität und schnelle Inbetriebnahme aus und steht mit allen erforderlichen Komponenten und Ersatzteilen für Auslegungsversuche zur Verfügung.

Parameter	Werte	Einheit
Anlagengröße	600-800	EGW
Zulaufmenge	0 - 10	m³ / h
Volumen Biologie ges.	33	m³
Membranfläche	525	m²
TS - Gehalt (je nach Abwasser)	10 - 30	g / l
Anschlussleistung	35	kW