1 Die SBR-Technik

1.1 Geschichte

Nach Ausführungen von WILDERER & SCHROEDER (1986) beginnt die Geschichte des SBR-Verfahrens Ende des 19. Jahrhunderts: 1893 wurde von Sir Thomas Wardle erstmals ein Abwasserreinigungsverfahren im Aufstaubetrieb beschrieben. Mit den Phasen Füllen, Belüften, Absetzen und Entleeren enthielt das sogenannte Fill and draw-System bereits alle wesentlichen Merkmale des SBR-Verfahrens.

Unabhängig davon führten Ardern & Lockett 1914 Versuche durch, die zu einer ähnlichen Prozeßgestaltung führten. Der Zyklusplan

Füllen Absetzen Belüften Dekantieren Stillstand
45 min 3 h 2 h 1 h 15 min

führte zu so guten Reinigungsergebnissen, daß das Verfahren in der Kläranlage Salford, England zur großtechnischen Anwendung kam. Einer Langzeiterprobung hielt es dennoch nicht stand. Es traten technische Probleme auf, die mithilfe der damaligen Technik nicht lösbar erschienen: So mußten Pumpen, Schieber und Belüfter manuell an- und abgeschaltet werden, was neben dem hohen Bedienungsaufwand auch zu zahlreichen Fehlschaltungen führte. Daneben - so bemerkte Ardern 1927 - erforderten die häufig verstopfenden Belüfterkerzen einen unverhältnismäßig hohen Wartungsaufwand.

Um diesen Schwierigkeiten aus dem Weg zu gehen, wurde eine Trennung von Reaktions- und Absetzraum herbeigeführt, so daß eine kontinuierliche Betriebsweise möglich wurde. Somit wurde die Salford-Anlage in eine klassische Belebungsanlage umgebaut.

Der Aufstaubetrieb wurde daraufhin nicht mehr angewendet, bis 1952 Hoover und Porges und 1959 Pasveer den sogenannten Oxidationsgraben entwickelten. Der Behälter bestand aus einem geschlossenen, sich schlängelnden seichten Graben mit einem verstellbaren Ablaufwehr zur Wasserstandsregulierung. Das Prinzip baute auf dem beschriebenen Fill and draw-System auf, indem Reaktion und Sedimentation in demselben Becken stattfanden, die Befüllung jedoch geschah kontinuierlich. Das Abwasser wurde bei geschlossenem Ablaufwehr eingeleitet und belüftet. Nach Erreichen einer oberen Wasserstandsmarke wurde die Belüftung abgeschaltet, und die Sedimentation begann. Das Klarwasser wurde anschließend durch Absenken des Ablaufwehrs abgezogen (ATV 1997).

Probleme ergaben sich hierbei allerdings bei überhöhten hydraulischen Belastungen. Der Nachteil bestand in der möglichen Verschmutzung des Ablaufs durch in der Absetz- oder Dekantierphase zufließendes Abwasser.

1971 wurde das SBR-Verfahren von Irvine erneut aufgegriffen und in der Kläranlage Culver, Indiana großtechnisch eingesetzt - diesmal allerdings ausgestattet mit verstopfungssicheren Belüftern und moderner Meß- und Regelungstechnik (WILDERER & SCHROEDER 1986).

Einige Jahre später wurden in Australien (GORONSZY 1979) und Japan Sonderlösungen entwickelt, um bei kontinuierlicher Befüllung eine Rückverschmutzung des Ablaufs zu verhindern. So schlug GORONSZY vor, Zulauf und Klarwasserabzug an entgegengesetzten Seiten des Beckens zu installieren. Ausgehend von häuslichem Abwasser kleiner Gemeinden sah er eine Zyklusdauer von 6 Stunden vor. Davon entfielen bei ausschließlicher Nitrifikation 4,5 Stunden auf die Belüftung. Bei zusätzlicher Denitrifikation war die Belüftungsdauer zu verkürzen und die Belüftungsintensität entsprechend anzuheben, um die Nitrifikationsleistung aufrecht zu erhalten.

Durch das Fehlen eines Vorlagebehälters war das System hydraulischen Schwankungen direkt ausgesetzt, so daß eine Auslegung für den doppelten Trockenwetterzufluß notwendig erschien. Für noch größere Zuflußmengen schlug GORONSZY einen speziellen Hochwassermodus vor, der die Zyklusdauer um bis zu 2/3 verkürzen sollte.

Den Beschreibungen von WILDERER & SCHROEDER (1986) zufolge wurde diese Methode in Japan unter dem Namen Intermittent Cyclic (IC) - Process bekannt. Der Klarwasserabzug erfolgte durch einen schwimmenden Dekanter, dessen Abzugsöffnung sich unterhalb der Wasseroberfläche befand. Dadurch wurde der ungewollte Abzug von schwimmendem wie auch  sedimentiertem Schlamm vermieden. Seit Mitte der achtziger Jahre zeigen sich dort aber Tendenzen zur Umgestaltung des IC-Prozesses in Richtung des reinen SBR-Verfahrens, weil die klare Trennung von Füllen, Reaktion und Dekantieren zu einer größeren Betriebssicherheit führt.

Ebenfalls in den achtziger Jahren wurde das von Irvine aufgegriffene und weiterentwickelte SBR-Verfahren auch von der deutschen Forschung aufgenommen (ATV 1997).


Home Inhaltsverzeichnis 1 SBR/Allgemeines