Sludge treatment and disposal is one of the key positions of operating costs in large wastewater treatment plants (WWTPs). On large WWTPs, dewatering of digested sludge is mainly performed with centrifuges. The performance of the centrifuge and thus, the (cost-)efficiency of the whole sludge dewatering process, strongly depends on the operating parameters of the centrifuge and the properties/preparation and dosage of the polymer used as flocculation aid. The research project “Decamax” therefore mainly focuses on these aspects and their impact on the dewatering result, i.e. mainly the dry solid content of the sludge cake and the quality of the sludge liquor. Moreover, the impact of sludge pre-heating on sludge dewatering is assessed, because it is known that the dewatering temperature has a high influence on the process as well. Besides a technical study (Work Package 3) and full-scale trials at a WWTP in Berlin (WP 1), the project included trials with a 0.4 m³/h pilot-scale centrifugation unit in Braunschweig (Work Package 2). The results of this work package (performed by the Institute of Sanitary and Environmental Engineering, Technische Universität Braunschweig (ISWW)) are summarised in this report. Besides the ISWW, the pilot-scale trials were supported and evaluated by the Stadtentwässerung Braunschweig (SE|BS), the KompetenzZentrum Wasser Berlin (KWB) – also responsible for the overall project management and control – and Kläranlagenberatung Kopp (KBK). Moreover, the Decamax project team and technical committee include the Berliner Wasserbetriebe (BWB) and Veolia Wasser. The project is financially supported by Veolia Water and BWB.

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.