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Belüftung in der Abwasseraufbereitung

Bei der kommunalen Abwasseraufbereitung spielt Belüftung eine wesentliche Rolle. Die Belüftungsprozesse werden durch einen Kompressor oder ein Gebläse von Busch unterstützt.

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Wie funktioniert die Belüftung in der Abwasseraufbereitung?

Abwasser entsteht überall dort, wo es bebaute Gebiete gibt. Es stammt von allen Arten von Gebäuden – von Wohnhäusern, Büros, Geschäften und Industrieanlagen – sowie von den Straßen nach Regen oder Schneefall. Das kommunale Abwasser gelangt in den Abfluss, durchläuft die Kanalisation und erreicht schließlich die Kläranlage. Dort wird es einer Reihe von Behandlungen unterzogen, bevor es wieder in die natürlichen Wasserläufe zurückgeleitet werden kann.

Die wichtigsten Stufen sind die Filtration und die Belüftung.
Durch die kontinuierliche Zufuhr von Sauerstoff in das Abwasser werden die natürlich vorkommenden Mikroorganismen, die den organischen Abfall abbauen, stimuliert. So können sie effizienter arbeiten.
Die Belüftungsprozesse werden durch einen Kompressor oder ein Gebläse von Busch unterstützt.

Bei der kommunalen Abwasseraufbereitung spielt Belüftung eine wesentliche Rolle. Durch die kontinuierliche Zufuhr von Sauerstoff in das Abwasser werden die natürlich vorkommenden Mikroorganismen, die den organischen Abfall abbauen, stimuliert. So können sie effizienter arbeiten.

Auf diese Weise wird das Wasser in kürzerer Zeit sauberer und kann sicher in die Natur zurückgeführt werden.

Prozess der Abwasseraufbereitung

Der Prozess der Abwasseraufbereitung besteht aus mehreren Schritten. Die Belüftung des Abwassers ist das Herzstück des Prozesses, unterstützt durch Filtration und Sedimentation. Im Folgenden erfahren Sie mehr über die einzelnen Schritte.

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Wastewater treatment process screening

Siebung

Der erste Schritt bei der Abwasseraufbereitung ist die Siebung, eine Vorstufe, bei der die größten Feststoffe mit einem Stabrechen entfernt werden.

Hierbei handelt es sich um Teile wie Holzstücke, Abfall oder Kunststoff, die in das Abwassersystem gelangt sind und Rohre verstopfen oder Ausrüstung beschädigen könnten.
Wastewater treatment process sand trap water circulation

Sandfangwasserumwälzung

Im Sandfang, der auch Sandfangbecken genannt wird, sinken Sand, Kies und feine Steine auf den Boden und werden dort entfernt.

Dieser Prozess funktioniert größtenteils mithilfe der Schwerkraft. Einige Kläranlagen belüften ihre Sandfänge jedoch zusätzlich mit einem Kompressor oder Gebläse (1).

Der Luftstrom des Gebläses hält das Abwasser in ständiger Zirkulation. Dadurch wird sichergestellt, dass organische Stoffe und eventuell vorhandene Öle oder Fette in der Schwebe bleiben und sich im Sandfang kein Schlamm ansammelt. Sie steigen nach oben (2), während der Sand auf den Boden (3) fällt. Dieser wird anschließend entfernt (4) und auf einer Deponie entsorgt.

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Erhöhung der Effektivität des Sandfangs durch geregelten Klauen-Kompressor

Die kommunale Kläranlage von Kerteminde in Dänemark arbeitet seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 1993 mit einem belüfteten Sandfang. Dabei bereitete das Ausleiten des Sandes aus der Sandfanggutrinne immer wieder Probleme, weil sich der Sand verdichtete und über die eingesetzte Mammutpumpe nicht mehr entfernen ließ.

Erst der Einsatz eines MINK Klauen-Kompressors von Busch Vacuum Solutions löste das Problem, weil er druckgesteuert arbeitet und zur Aufwirbelung des verdichteten Sands am Grund des Sandfangs den Druck automatisch erhöht.

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Wastewater treatment process primary sedimentation

Vorklärung

Nachdem das Abwasser die ersten Siebprozesse durchlaufen hat, erfolgt die sog. Vorklärung.

Bei dieser Sedimentation, die in einem Absetzbecken stattfindet, sinken die verbleibenden Feststoffe allmählich auf den Boden. Von dort können sie abgelassen und als Abfallschlamm entsorgt werden.

Obwohl das Abwasser nun relativ klar und frei von Feststoffen erscheint, enthält es immer noch eine Vielzahl gelöster Partikel und organischer Substanzen. Diese werden bei der Nachklärung entfernt.
Wastewater treatment process activated sludge

Belebtschlamm

Das Abwasser wird in das Belebungsbecken geleitet, das auch als Belüftungsbecken (1) bezeichnet wird. Bei diesem biologischen Abwasseraufbereitungsverfahren wird die hohe Anzahl von Mikroben und Bakterien genutzt, die natürlicherweise im Abwasser vorkommen. Die Mikroben und Bakterien verdauen gelöste organische Verbindungen und andere Partikel, die für eine Entfernung bei der Vorklärung zu klein waren, wobei Wasser und Kohlendioxid als Nebenprodukte entstehen. Bei diesem Vorgang vermehren sie sich und bilden Mikrokolonien, die als Feststoffe herausgefiltert werden können.

Belüftung
Damit die Bakterien effizient arbeiten und sich wirksam vermehren können, benötigen sie eine kontinuierliche Sauerstoffzufuhr. Ein Gebläse oder Kompressor (2), der an ein Netz von Diffusoren (3) angeschlossen ist, liefert Luft, mit der die Diffusoren einen stetigen Strom feiner Luftblasen (4) erzeugen, die durch das Becken aufsteigen. Der vom Kompressor oder Gebläse erzeugte Luftstrom sorgt für eine hohe Sauerstoffkonzentration, die das mikrobielle Wachstum anregt und die Bakterien gedeihen lässt.

Zirkulation
Dieser Luftstrom bewirkt zudem, dass das Abwasser durch Zirkulation umgewälzt wird (5). Ein häufiges Problem bei der Abwasseraufbereitung ist, dass sich die gleichmäßige Verteilung von gelöstem Sauerstoff umso schwieriger gestaltet, je tiefer und größer das Becken ist.

Durch den konstanten Luftblasenstrom wird das Abwasser in Bewegung gehalten. Auch können mithilfe der Blasen gelöste Gase wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak sowie andere flüchtige organische Verbindungen entfernt werden: Bei ihrem Aufstieg durch das Wasser schaffen die Luftblasen einen Ausweg für die Gase. Die unerwünschten Gase können mit den Blasen in die Luft über dem Becken entweichen. Dieser Prozess wird als Scrubbing bezeichnet.

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Energiesparender Sauerstoffeintrag in Belebungsbecken

Mechanische Drehkolbengebläse haben sich zur Belüftung von Belebungsbecken in Kläranlagenals erste Wahl unter den verwendbaren Technologien zur Überdruckerzeugung erwiesen.

Busch hat das bewährte Drehkolbenprofil weiterentwickelt und erreicht dadurch eine effektivere Verdichtung der Luft in einer strömungstechnisch perfekt angepassten Gebläsestufe.

Standardmäßig werden Energiesparmotoren der Wirkungsklasse IE3 eingesetzt, die auch für den frequenzgeregelten Betrieb geeignet sind, was die Energieeffizienz weiter steigert.

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Wastewater treatment process settling tank

Nachklärung

Enthält das Abwasser eine hohe Anzahl an Feststoffen, wird es in das nächste Becken geleitet – das zweite Absetzbecken im Klärprozess. Hier gibt es keine Belüftung und keine Wasserbewegung mehr.

Dadurch sinken die Feststoffe allmählich auf den Boden des Beckens und bilden Schlamm. Ein Teil davon wird als Klärschlamm entsorgt, ein anderer Teil wird in das Belebungsbecken zurückgeführt, um die mikrobielle Population zu erhöhen.
Wastewater treatment process disinfection

Desinfektion

Nachdem die organischen Stoffe entfernt wurden, ist nur noch ein letzter Schritt erforderlich, bevor das Abwasser wieder in die Umwelt eingeleitet werden kann.

In den meisten Kläranlagen wird das Abwasser in den Desinfektionsbecken mit Chlor versetzt, welches zwischen 30 und 60 Minuten einwirkt. Danach wird das Wasser wieder entchlort. In anderen wird das Abwasser einer Ultraviolettbehandlung unterzogen.

Mit beiden Methoden werden über 99 % aller verbleibenden schädlichen Bakterien entfernt und es entsteht sauberes, sicheres und frisches Wasser.

Unsere Lösungen für die Abwasseraufbereitung

Unsere speziell entwickelten Überdrucklösungen werden in Kläranlagen aller Größenordnungen eingesetzt. Sowohl auf kommunaler als auch auf industrieller Ebene. Auf der ganzen Welt.

Wenn Sie sich für ein Gebläse oder einen Kompressor von Busch entscheiden, entscheiden Sie sich für eine zuverlässige und effiziente Technologie, die Ihrem Prozess zu optimaler Leistung verhilft.

Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des geeigneten Gebläses für Ihren Belüftungsprozess benötigen, empfehlen Ihnen unsere Projektingenieure die optimale Lösung. Exakt auf die Kapazität Ihrer Kläranlage abgestimmt.

 
Sandfangwasserumwälzung
Belüftung von Belebungsbecken
 
Gebläse
 
 
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Kompressoren
 
 
MINK

Erfahren Sie mehr über Abwasserbelüftung

Was ist der Hauptzweck der Belüftung?

Die Belüftung versorgt die im Abwasser natürlich vorkommenden Bakterien mit Sauerstoff. Dadurch können sie sich vermehren und gelöste Schadstoffe effizient abbauen. Abwasser ist ansonsten eine anaerobe Umgebung, d. h. wenn der gesamte Sauerstoff aufgebraucht ist, stellen die Bakterien ihre Arbeit ein. Durch die erneute Zufuhr von Luft mithilfe eines Gebläses oder Kompressors können die Bakterien nicht nur in ihrer bisherigen Geschwindigkeit weiterarbeiten, sondern nehmen in ihrer Anzahl zu und werden immer effizienter.

Welche verschiedenen Methoden der Belüftung gibt es bei der Abwasseraufbereitung?

Es gibt verschiedene Belüftungssysteme für Kläranlagen. Am gängigsten sind die Belüftung mit schwimmenden Walzenbelüftern sowie die Diffusion.

Schwimmende Walzenbelüfter

Ein schwimmender Walzenbelüfter erzeugt die Luftblasen mechanisch durch Metallbürsten, die auf einem horizontalen Rotor montiert sind. Die Bürsten durchschneiden das Abwasser und vermischen es auf diese Weise mit der Umgebungsluft. Dabei werden Luftblasen eingebracht. Diese versorgen die Mikroben im Abwasser mit Sauerstoff. Die durch diesen Prozess erzeugte Bewegung sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffs im gesamten Becken.

Diffusoren

Diffusoren sind das gängigste Instrument zur Abwasserbelüftung. Sie haben die Form von Scheiben, Röhren oder Platten und sind gitterförmig im Becken verteilt. Ein Gebläse ist an das Diffusornetz angeschlossen und liefert Luft, mit der die Diffusoren einen stetigen Strom feiner Luftblasen erzeugen. Diese steigen im Becken auf, liefern den Sauerstoff, den die Bakterien zum Gedeihen benötigen, und sorgen für eine effektive Zirkulation des Abwassers.

Diffusoren können große Becken belüften und eignen sich daher für Kläranlagen, in denen große Abwassermengen aufbereitet werden.

Was ist unter industrieller Abwasseraufbereitung zu verstehen?

Das in bestimmten Industriezweigen anfallende Abwasser kann eine Reihe von Nebenprodukten enthalten, die nicht in die natürliche Wasserversorgung gelangen sollten. Daher verfügen viele dieser Industrien über eine eigene Kläranlage, sodass die Behandlung speziell auf die in ihrem Prozess anfallenden Verunreinigungen zugeschnitten werden kann. So können sie alle branchenspezifischen Vorschriften einhalten. In diesen industrieeigenen Kläranlagen werden beispielsweise giftige Stoffe, Säuren und Laugen oder verschiedene Feststoffe entfernt oder Salzlake behandelt.

In einigen Anlagen durchläuft das Abwasser den gesamten Behandlungsprozess und wird dann wieder in die Umwelt eingeleitet. In anderen wird es nur teilweise aufbereitet und anschließend der kommunalen Kläranlage zugeführt.

Obwohl die Branche und die zu entfernenden Produkte unterschiedlich sind und zusätzliche Schritte erforderlich sein können, bleibt das allgemeine Verfahren weitgehend gleich: Filtration gefolgt von Belüftung. Wie in einer kommunalen Kläranlage werden Gebläse oder Kompressoren verwendet, die dafür sorgen, dass Luft in das Belebungsbecken strömt. Da das Abwasser jedoch verschiedene und potenziell schädliche Chemikalien enthalten kann, müssen Gebläse oder Kompressoren unter Umständen unterschiedliche Anforderungen erfüllen, z. B. hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit.

Wie funktioniert ein Abwasseraufbereitungssystem?

Ein Abwasseraufbereitungssystem umfasst verschiedene Filtrations- und Belüftungsprozesse.

Zunächst wird das Abwasser gesiebt und gefiltert, um größere Verunreinigungen wie Kunststoff- oder Pflanzenreste sowie Sand und Kies zu entfernen. Mithilfe eines Gebläses oder Kompressors wird das Abwasser bei diesem Prozess umgewälzt und die Effizienz des Sandfangs verbessert.

Anschließend gelangt das Abwasser in das erste Absetzbecken, in dem die Vorklärung stattfindet. Dabei werden die Flüssigkeiten und die Feststoffe getrennt – die gelösten Partikel sinken allmählich zu Boden und werden herausgefiltert, während die Flüssigkeiten der Nachklärung zugeführt werden. Dieser biologische Prozess findet im Belebungsbecken statt, wo Bakterien gelöste organische Verbindungen und andere kleine Partikel verdauen. Dabei bilden sie Mikrokolonien, die anschließend als Feststoffe entfernt werden können.

Ein Gebläse oder Kompressor bläst über ein Diffusornetz Luftblasen in das Abwasser ein. Diese Luftblasen versorgen die Bakterien mit dem Sauerstoff, den sie brauchen, um zu gedeihen.

Anschließend wird das Abwasser in das zweite Absetzbecken geleitet, wo die restlichen Feststoffe herausgefiltert werden.

Um sicherzustellen, dass alle durch Wasser übertragenen Krankheitserreger entfernt wurden, wird das Wasser einem letzten Desinfektionsprozess unterzogen und kann dann abgeleitet werden.

Wo kommt bei den Belüftungsprozessen Überdruck zum Einsatz?

Bei der Abwasseraufbereitung kommen Gebläse in zwei Bereichen zum Einsatz: im Sandfang sowie im Belebungsbecken.

Im Sandfang verhindern sie Schlammbildung, indem sie organische Stoffe in der Schwebe halten.

Sie werden auch in biologischen Abwasseraufbereitungssystemen wie dem Belebungsbecken eingesetzt. Dort liefern sie den Mikroorganismen den nötigen Sauerstoff, um die im Abwasser gelösten organischen Schadstoffe abzubauen.

Zudem hält der Luftblasenstrom das Abwasser ständig in Bewegung. Auf diese Weise werden alle Bereiche des Beckens gleichmäßig mit Sauerstoff versorgt und die Effizienz des Prozesses nimmt zu.

Welche Vorteile bietet die Belüftung gegenüber alternativen Abwasseraufbereitungsprozessen?

In der Abwasseraufbereitung bringt die Belüftung mehrere Vorteile mit sich. Statt dem Abwasser Chemikalien zuzuführen, die anschließend wieder entfernt werden müssen, bevor das Wasser wieder freigesetzt werden kann, werden beim Belebtschlammverfahren die im Abwasser natürlich vorkommenden Bakterien und Mikroorganismen genutzt.

Durch die Belüftung wird ihre Effizienz und Anzahl erhöht, um die Effektivität und Geschwindigkeit des Prozesses zu maximieren, ohne schädliche Nebenprodukte zu erzeugen.

Welche Gebläse sind für die Belüftung am besten geeignet?

Busch bietet eine Vielzahl verschiedener Gebläse für die Belüftung an. Jedes Gebläse hat seine eigenen Vor- und Nachteile, von denen jeder einzelne für Ihren Prozess entscheidend sein kann.

Gerne beraten wir Sie, welches Gebläse für Ihre Anwendung am besten geeignet ist und entwickeln eine Lösung für Ihre gesamte Anlage.

Welche Gebläse von Busch sind am besten für den Belüftungsprozess geeignet?

Gebläse und Kompressoren von Busch haben sich zur Belüftung von Belebungsbecken in Kläranlagen als erste Wahl unter den verwendbaren Technologien zur Überdruckerzeugung erwiesen.

Die folgenden Überdruckanlagen sind besonders für Abwasseraufbereitungsprozesse geeignet:


Kontaktieren Sie uns. Wir finden die beste Lösung für Ihren Prozess. Wir beraten Sie gern.

Wie wird Überdrucktechnologie von Busch in Belüftungsanwendungen eingesetzt?

Gebläse von Busch können für alle Belüftungs- und Luftumwälzungsprozesse in einer Kläranlage eingesetzt werden. Erfahren Sie, wie Kunden in Dänemark und Deutschland mit Kompressoren von Busch die Effizienz ihrer Sandfänge gesteigert haben. In Belebungsbecken versorgen Gebläse die natürlich vorkommenden Mikroben mit Sauerstoff, sodass sie Feststoffe zersetzen und sich vermehren können.

Unsere Erfolgsgeschichten

Was sind die wichtigsten Aspekte, die beim Kauf einer Überdruckanlage für Belüftungsanwendungen zu beachten sind?

Bei der Entscheidung, welches Gebläse oder welchen Kompressor Sie für Ihre Abwasseraufbereitungsanwendung anschaffen sollten, gilt es eine Reihe von Kriterien zu berücksichtigen. Da es sich bei einer Kläranlage um ein komplexes Gebilde handelt, sollte ein auf Kläranlagen spezialisierter Ingenieur die Berechnungen durchführen, die für die endgültige Entscheidung erforderlich sind. Die Ergebnisse dieser Berechnungen helfen Ihnen bei der Entscheidung, in welche Technologie Sie investieren sollten.

Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl des besten Gebläses oder Kompressors für Ihre Kläranlage. Kontaktieren Sie uns!

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