1 Oswald Schulze Stiftung Technische Innovationen bei der Abwasserreinigung 27. September 2018 Münster 1 Anaerobe Verfahren zur Vorbehandlung organisch hochbelasteter Abwässer - Einsatzchancen und Beispiele Prof. Dr. Karl-Heinz Rosenwinkel, Mariano Noack und Maike Beier Leibniz Universität Hannover; Eggert Osterloh aqua-consult Ing. GmbH 2 □ Einleitung □ Biologische Grundlagen □ Anaerobe Reaktoren und Auslegung □ Anaerobe-Aerobe Behandlung Beispiel Hefe: Besonderheiten/Bilanzen CSB, Schwefel und Stickstoff autotrophe Deni, Geruch □ Zusammenfassung / Ausblick Gliederung
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Einleitung Biologische Grundlagen Anaerobe Reaktoren und ... · CSB-Abbau, Anaerob, Frachten und Energie 2017/ 2018 10 CSB-Bilanz Betain nicht als CSB erfasst reale CSB-Zulauffracht
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Oswald Schulze Stiftung
Technische Innovationen bei der Abwasserreinigung
27. September 2018 Münster
1
Anaerobe Verfahren zur Vorbehandlung organisch hochbelasteter
Abwässer - Einsatzchancen und Beispiele
Prof. Dr. Karl-Heinz Rosenwinkel, Mariano Noack und Maike Beier
Leibniz Universität Hannover; Eggert Osterloh aqua-consult Ing. GmbH
2
□ Einleitung
□ Biologische Grundlagen
□ Anaerobe Reaktoren und Auslegung
□ Anaerobe-Aerobe Behandlung
Beispiel Hefe: Besonderheiten/Bilanzen
CSB, Schwefel und Stickstoff
autotrophe Deni, Geruch
□ Zusammenfassung / Ausblick
Gliederung
2
3
3. Mikroorganismengruppe
(methanogene
Archaeen)
Methan
Methanogene-
Phase
Umsetzung
der
Zwischen-
produkte
zu
Methan
2. Mikroorganismengruppe
(acetogene
Bakterien
Essigsäure (Acetat)
Acetogene-
Phase
1. Mikroorganismengruppe
(acidogene
Bakterien)
H2
Bruchstücke und gelöste Polmere
org. Säuren AlkoholeEssigsäure
Hydrolyse-
Phase
Versäuerungs
- Phase
Saure
Gärung
CO2
Biologische Grundlagen
Polymere Substrate
(Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß)
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Sulfat- und Sulfidschwefel
• Sulfatreduzierer nutzen gleiche Substrate wie methanogene
• Mögliche Ausbaustufe: Nachschaltung einer Ozonanlage zur Reduzierung des refraktären CSB
• Lachgas: Forschung hinsichtlich N2 und N2O Emission
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Anaerobtechnik/Deammonifikation am Bsp. Hefeindustrie / Lange, Osterloh, Rosenwinkel / 15.11.2017
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großtechnisches Beispiel der Hefeindustrie:
□ Anaerobe Vorbehandlung im EGSB mit nachfolgender N-Elimination Nitritation/ Denitritation (Sulfidoxidation in der Deni, autotrophe
Deni)
□ energieeffiziente und betriebssichere Elimination des Kohlenstoffs und des Stickstoffs (Biogasentschwefelung und Geruchsproblematik)
□ besondere Beachtung: Kapazitätsreserven für Gasbehandlung und Gasverwertung vorsehen Temperatur und Nährstoffvers. in biol. Entschwefelung beachten (hohe
Sulfidkonzentrationen, Kühlung) Kapselung der Anlagenteile und mehrstufige Abluftbehandlung
vorsehen (Photoionisation bzw. - oxidation) evtl. Fackelanlage mit Stützfeuerung für Inbetriebnahme
Anaerobtechnik/Deammonifikation am Bsp. Hefeindustrie / Lange, Osterloh, Rosenwinkel / 15.11.2017
Zusammenfassung und Ausblick
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C-Elimination
• Anaerobe Verfahren: Für unterschiedliche industrielle Abwässer erprobt
• Einflussparameter: T, pH, org. Säuren, S, N, P, Spurenelemente
• Unterschiedliche Verfahren im Einsatz, Trend: Hochlast-Reaktoren