Überschussschlamm Eindickung  ⇒  ab 2012

Überschussschlamm (Sekundärschlamm)

Belebtschlamm der in den 4 Nachklärbecken absetzt, weist zirka die doppelte Trockensubstanz auf wie der Belebtschlamm in der Nitrifikation. Der in der Nachklärung physikalisch eingedickte Sekundärschlamm bekommt die Bezeichnung Rücklaufschlamm. Wie die Bezeichnung aussagt wird der Rücklaufschlamm in einem Internen Kreislauf zurück in die Biologiebecken geführt. Dort wo in unserer Anlage die vorgeschaltete Denitrifikation die in den Biologiebecken 1 - 4 stattfindet. Hier wird Rücklaufschlamm mit dem aus der Vorklärung ankommendem mechanisch gereinigten Abwasser unter Ausschluss von Luftsauerstoff gemischt.

Damit die Biomassenkonzentration und das Schlammalter, in den Biologiebecken 5 und 6 auf einem konstanten Wert gehalten werden kann, wird im Betriebslabor mit der Analyse Trockensubstanz Belebtschlamm bestimmt. Die Belebtschlammkonzentration soll in der Regel bei 2.50 - 3.50 g/l betragen. Damit diese Belebtschlammkonzentration konstant gehalten werden kann, wird eine bestimmte Fracht (Menge) aus der Biologie entfernt. Dieser Anteil bekommt die Bezeichnung Überschussschlamm.

Berechnung Belebtschlammfracht

• Unsere 6 Biologiebecken haben einen Inhalt von 4'800 m³

• Bei einer Trockensubstanz von  3 g/l  oder  0.30 % TS  oder  0.003 kg/l ergibt dies die Belebtschlammfracht von:

• 4'800'000 kg  *  3.00 g/l  ÷  1'000  =  14'400 kg Belebtschlammfracht

Berechnung Schlammalter

• Wenn 1'000 kg Belebtschlamm in der Form von Überschussschlamm aus dem System entfernt wird, ergibt dies ein Schlammalter von:

• 14'400 kg TS  ÷  1'000  TS/d  =  14.4 d also ein Schlammalter von 14.4 Tagen.

Berechnung Abzugsmenge Überschussschlamm

• Wenn die Belebtschlammkonzentration die im Beispiel erwähnten 3.00 g/l aufweist und der im Nachklärbecken abgesetzte Rücklaufschlamm die Konzentration von 6.00 g/l , kann die Menge Überschussschlamm bestimmt werden:

• 1'000'000 g/d  ÷  6 g/l  =  166'666.66 g/d oder 166 m³Überschussschlamm pro Tag

Die täglich errechnete Überschussschlamm Menge wird der Eindickungsanlage zugeführt und maschinell eingedickt

• Der eingedickte Sekundärschlamm, aus der Biologie, wird zusammen mit dem Primärschlamm, aus dem Frischschlammschacht, in 24 Chargen in die Schlammbehandlung eingetragenen

Betriebsjahr 2012 Umbau der Steuerung ÜSS-Eindickung Zentrifuge mit Bremsmotor

Die Hochleistungszentrifuge wird zur Eindickung des Überschussschlammes der biologischen Reinigungsstufe verwendet. In der Zentrifuge wird mit dem Gesetz der Fliehkraft der Absetzvorgang mit Hilfe der Technik beschleunigt. Mit 2'400 Umdrehungen pro Minute erzeugt die Zentrifuge ein vielfaches der Erdanziehungskraft. Die Fliehkraft bewirkt das ein kleiner Teil Wasser, vom geringfügig schwereren Feststoff Anteil ohne Flockungshilfsmittel abgetrennt werden kann.

Im Innern der Trommel der Zentrifuge befindet sich die Austragschnecke. Der sich im Innern der Trommel an der Aussenwand angesammelte eingedickte Feststoff erhöht das Drehmoment der Austragschnecke. Die Austragschnecke hat die Aufgabe die aufgebaute Feststoffschicht in den konusförmigen Teil der Zentrifuge zu transportieren. Die Schnecke rotiert in der Zentrifugentrommel 4 - 9 Umdrehungen langsamer. Daraus entsteht die Vorwärts Bewegung in Richtung Austragzone Feststoff.

Die Überschussschlamm Eindickung im Betriebjaher 2017

ÜSS-Eindickung Anlagenteil
Zentrifuge mit Bremsmotor
am 09.01.2017

ÜSS-Eindickung
Frequenzumrichter Motoren
am 09.01.2017

ÜSS-Eindickung
Prozessbild Leitsystem (PLS)
am 09.01.2017

Animation Video Exzenterpumpe

Animation unserer Zuführpumpe in die Zentrifuge
Video 14MB 2m:21s von Allweiler
am 28.04.2021

Einbau von «Power Plates»

1. Energieeinsparung durch den Einbau von «Power Plates» Wehrscheiben auf der Zentratseite der Zentrifuge

2. Der Überschussschlamm, der in die Zentrifuge befördert wird, wird mit Antriebsenergie auf die Trommeldrehzahl beschleunigt

3. Das austretende Zentratwasser verlässt die Zentrifungentrommel über die Wehrscheiben, ohne dass diese Energie zurückgewonnen wird

4. Die speziellen «Power Plates» Wehrscheiben sind so geformt, dass durch das austretende Zentratwasser unterstützt den Trommelantriebsmotor der weniger Energie aufwenden muss

5. Dies ohne negativen Einfluss auf den Eindickungsprozess

Die Überschussschlammeindickung Einbau der «Power Plates» 2017

ÜSS Eindickung mit Hochleistungszentrifuge
«Auswurf Hülsen» Dickschlammseite
am 07.06.2017

ÜSS Eindickung mit Hochleistungszentrifuge
«Power Plates» am Zentratausgang
am 07.06.2017

Regelkreis Differenzdrehzahl

Der Drehzahlunterschied und somit die Austraggeschwindigkeit wird über das Drehmoment der Austragschnecke geregelt. Wenn sich also das Drehmoment erhöht wird mit einem Regelkreis die Differenzdrehzahl der Austragschnecke ebenfalls erhöht. Das Erhöhen der Differenzdrehzahl bewirkt, dass das Ausräumen des Feststoffes aus der Trommel beschleunigt wird.

Technisch geschieht dies zwischen dem Elektromotor der die Trommel mit der Trommeldrehzahl antreibt und dem Bremsmotor der die Austragsschnecke um die vom Drehmomentregelkreis ermittelte tiefere Differenzdrehzahl, geregelt antreibt.

Zwischen der vom Elektromotor der Trommel und dem Bremsmotor der die Austragsschnecke um die vom Drehmomentregelkreis ermittelte tiefere Differenzdrehzahl, geregelt antreibt, befindet sich das Planetengetriebe das die Regelung mit der Differenzdrehzahl zwischen Austragschnecke zur Trommel möglich macht.

Wenn sich die Trockensubstanz im Bereich zwischen 0.25 - 0.9 % TS (Trockensubstanz) bewegt, kann auf die Zuführung von Flockungshilfsmittel in der Regel verzichtet werden. Trotzdem wird eine ausreichende Abscheidung (Abscheidungs Grad 95 - 98%) erzielt. Vom Austragtrichter wird der eingedickte Schlamm, zirka 7.0 - 9.0 % TS, mit der Exzenterschneckenpumpe zum Frischschlammschacht und von dort, durch das Rührwerk eingemischte Primärschlamm, mit der Frischschlammpumpe in den Faulraum fördert.

Das vom Schlamm abgetrennte Zentratwasser wird, durch den stetig neu zugeführten Überschussschlamm, über die «Power Plates» Wehrscheiben entlastet. Das abgetrennte Wasser das nur noch einen geringen Anteil Feststoffe enthält (0.1 % TS) wird Zentrat genannt. Das Zentrat wird als interner Rücklauf in die Biologiebecken geleitet.

Animation Alfa Laval Hochleistungszentrifuge

Animation Alfa Laval Hochleistungszentrifuge
Eindickung ohne Flockungshilfsmittel

Animation Alfa Laval Hochleistungszentrifuge
Eintragposition des Überschussschlammes

Schlammalter

Schlammalter ist ein Begriff aus der biologischen Abwasserreinigung. Schlammalter definiert das Verhältnis der im Becken vorhandenen Belebtschlamm Trockensubstanzfracht, zur täglich abgezogenen Überschussschlamm Trockensubstanzfracht. Das heisst das Schlammalter sagt aus wie lange theoretisch die täglich abgezogene Überschussschlammfracht reicht um die vorhandene Belebtschlammfracht der Biologiebecken aufzubrauchen. Das Schlammalter wird in Tagen angegeben.