Abwassereinigungsprozessen an. In Deutschland fallen jährlich etwa zwei Millionen Tonnen Klärschlammtrockensubstanz aus kommunalen Kläranlagen an. Der Anteil von thermisch entsorgten Klärschlämmen stieg von 31,5 % im Jahr 2004 auf über 55 % im Jahr 2011 an [Umweltbundesamt, DESTATIS 2012]. Eine ökologisch nachhaltige und ökonomische Klarschlämm-Entsorgung wird seit Jahren unter rechtlichen, politischen und technischen Aspekten in Deutschland diskutiert. Die Schlammbehandlung und Entsorgung ist immer noch einer der größten Kostenfaktoren in kommunalen Kläranlagen. Insbesondere die Schlammentwässerung mit Zentrifugen hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Betriebskosten. Die Entsorgungsverfahren werden unter Berücksichtigung von Quantität und Qualität des Schlamms und in Hinblick auf die gewünschten Entsorgungsziele kombiniert. Dabei können folgende Verfahrensstufen genutzt werden: Stabilisieren, Eindicken, Konditionieren, Hygienisieren, Entwässern und Trocknen. Die anzuwendenden Verfahren werden entsprechend ausgewählt und in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt. Die Voraussetzung für die jeweils angestrebte Verwertung oder Entsorgung des Schlammes ist die weitgehende Abtrennung des Wassers von den Schlammfeststoffen. Heutzutage ist eine Kombination mit Eindickung, Konditionierung, maschineller Schlammentwässerung (ggf. Trocknung) besonders von Bedeutung. Die Konditionierung ist dabei eine technisch und wirtschaftlich wichtige Vorstufe zur Schlammentwässerung. Ziel dieser Masterarbeit ist eine Optimierung der Konditionierung und Entwässerung von Klärschlamm unter Einsatz von unterschiedlichen Konditionierungsmitteln mit besonderem Augenmerk auf den Polymerbedarf. Im Rahmen des „Decamax“ Projekts des Kompetenzzentrums Wasser Berlin (KWB) wurde die Schlammentwässerung im Labormaßstab untersucht. Es sollten verschiedene Möglichkeiten der Betriebsoptimierung in der Schlammentwässerung in Theorie und Praxis systematisch verglichen und bewertet werden. Im Fokus der Untersuchungen stand die Zentrifugation mit ihren vorgeschalteten Prozessen wie Schlammvorerwärmung mit Überschusswärme, Flockenbildung vor der Entwässerung und andere Parameter. Im Klärwerk Waßmannsdorf wird seit Anfang der 90-iger Jahre die Phosphateliminierung im Abwasserbereich auf biologische Art vorgenommen. Bei der Schlammbehandlung in Waßmannsdorf wird eine gezielte MAP-Fällung in einem speziellen Reaktionsbehälternach der Faulung und vor der Faulschlammentwässerung betrieben. Durch das Ausgasen von CO2 steigt der pH-Wert deutlich an und dadurch fällt Magnesiumammoniumphosphat (MAP) kristallin aus. Die gezielte Fällung von MAP begünstigt eine bessere Entfernung der freien Orthophosphationen aus dem Schlamm und gleichzeitig führt sie auch zu einer Absenkung des Polymerbedarfes und bessere Entwässerungsgrad. Ziel dieser Masterarbeit ist die Optimierung der Schlammentwässerung in Waßmannsdorf durch Zugabe von chemischen Konditionierungsmitteln wie z. B. Eisen- und Aluminiumsalze sowie Kalk, um eine bessere Entwässerbarkeit zu erreichen. Als Vorbereitungsstufe wurden die Untersuchungen mit den Schlämmen aus der Kläranlage Stahnsdorf durchgeführt. Weiterhin sollte der optimale Polymerbedarf und die Scherstabilität der konditionierten Flocke unter verschiedenen pH-Bedingungen bestimmet werden.
Optimierungspotentiale für die Schlammentwässerung durch verschiedene chemische Konditionierungsverfahren