Organischer Sorptions-Filter (OSF) zur Aufbereitung von Abwasser mit Nährstoffrückgewinnung

Hintergrund

In der kommunalen Abwasserwirtschaft steht neben höheren Anforderungen an die Reinigungsleistung (bspw. Elimination von Mikroschadstoffe oder Spurenstoffe) die Rückgewinnung von Nährstoffen (insb. Phosphor) aus dem Abwasser im Fokus. Die Klärschlammverordnung sieht bspw. ein gezieltes Phosphorrecycling für Kläranlagen (> 50.000 EW) vor. Zudem wird die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm erschwert. Die Konditionierung des Schlamms (Entwässerung) gewinnt dadurch an Bedeutung. Das bei der Klärschlammeindickung/-entwässerung anfallende Schlammwasser führt zu einer Rückbelastung, die je nach Menge und Belastung die Reinigungsleistung der Kläranlage beeinträchtigt. Dadurch kann eine Vorbehandlung des Schlammwassers notwendig werden.

Produktbeschreibung

Im Rahmen des Projektes „Null-Emissions-Gemeinden“ wurde das Technologiekonzept „Organischer Sorptionsfilter“ (OSF) entwickelt. Der mobile OSF eignet sich zur Behandlung flüssiger Medien, die eine hohe Nährstoffbelastung und gleichzeitig geringe Schadstoffkonzentrationen aufweisen. Der OSF besteht aus einem mit Filtermaterialien gefüllten Entwässerungscontainer. Die Filtermaterialien (Pflanzenkohle & organische Materialien) sind entsprechend ihrer Sorptions- und Filterwirkung für den chemischen Sauerstoffbedarf (CSB), Ammoniumstickstoff (NH₄-N) oder Phosphat, ausgewählt. Flüssigen Medien werden mit einer individuell angepassten Filterzusammensetzung, hydraulischen Leistung und einem geeigneten Beschickungsintervall auf das Filtermaterial gepumpt. Das Filtratwasser kann über einen Ablauf am Boden des Containers weiteren
Prozessschritten der Abwasserbehandlung, wie z. B. der biologischen Stufe, zugeführt werden.

Organische Substanzen und Pflanzennährstoffe sorbieren an das Filtermaterial, während die flüssige Phase hindurchsickert.

Nach dem Erreichen der Speicherkapazität wird das mit Organik und Nährstoffen angereicherte Filtermaterial ausgewechselt und kann einer Humussubstrat-Produktion
zugeführt. Der OSF eignet sich auch als Dauerfilter (Hochleistungsbodenfilter).

Die Einsatzmöglichkeiten der OSF Technologie sind:

• Filtrat- und Trübwasser aus der Klärschlammeindickung/-entwässerung
• Vorklärung von organisch hoch befrachtetem Schmutzwasser aus der Lebensmittelindustrie (bspw. Weinbereitung)
• Vorreinigung von Abwasser bei kleinen Kläranlagen

Rahmenbedingungen

• Behandlung von Schmutzwasser mit geringen Schadstoffkonzentrationen
• Berücksichtigung rechtlicher Vorgaben zur Nutzung des Filtermaterials als Düngemittel
• Weitere Aufbereitungsverfahren zur Veredelung des Filtermaterials notwendig

Nutzen für die kommunale Praxis

• Low-Tech Lösung zur Vorbehandlung unterschiedlicher Abwasserströme
• Verringerung der Rückbelastung von Kläranlagen aufgrund der Klärschlammentwässerung
• Effiziente Vorreinigung für kleinere Kläranlagen
• Wiederverwertung von Nährstoffen aus dem Abwasser durch Nutzung des Filtermaterials als Bodenverbesserer