1.3 Betriebliche Varianten

In Abb. 1-3 sind vier Möglichkeiten aufgeführt, nach denen eine SBR-Anlage betrieben werden kann. Dargestellt ist die Füllhöhe im Reaktor über der Zeit innerhalb eines Zyklus. Die in dieser Abbildung dargestellten Fälle gelten für den Betrieb mit konstantem Füllvolumen. D.h. das Becken wird solange befüllt, bis der maximale Füllstand erreicht ist - unabhängig davon, wieviel Zeit dafür in Anspruch genommen wird. Die Zyklusdauer wird der benötigten Zeit bis zum Erreichen dieser Füllmarke immer wieder neu angepaßt. Dies machen die Diagramme auf der rechten Seite deutlich. Bei geringerem Zufluß Q verlängert sich die Zyklusdauer tZ entsprechend.

Abb. 1-3: Varianten des SBR-Betriebes; dargestellt als Füllstandsdiagramm in Abhängigkeit von der Zyklusdauer (nach ATV 1997)

Die dargestellten Fälle weisen in der angegebenen Reihenfolge eine zunehmende Komplexität auf:

  1. Die Anlage wird durchgehend kontinuierlich beschickt. Der Wasserspiegel steigt - auch während der Sedimentationsphase - stetig an. Eine Vorspeicherung entfällt. Die in dieser Arbeit untersuchte Anlage in Kappe wird auf diese Weise betrieben. Es handelt sich hierbei um die einfachste und kostengünstigste Variante. Allerdings werden Zulaufschwankungen nicht abgepuffert und wirken sich somit direkt auf den SBR-Betrieb - wie z.B. die Zyklusdauer - aus. Der Reinigungserfolg kann dadurch relativ leicht beeinträchtigt werden. Außerdem besteht bei ununterbrochener Zuführung von Rohabwasser in der Sedimentations- und Dekantierphase die Gefahr der Rückverschmutzung des gereinigten Abwassers. Diese Gefahr kann in manchen Fällen umgangen werden, indem der Zulauf während dieser Phasen für ca.2 Stunden unterbrochen wird, so daß das zufließende Abwasser in dieser Zeit in der Kanalisation eingestaut wird (SCHLEYPEN et al. 1996). In diesem Fall muß die Kanalisation allerdings so ausgelegt sein, daß sie das eingestaute Abwasser gefahrlos aufnehmen kann.

  2.  
  3. Wird die Zahl der Reaktoren auf zwei oder mehr Becken erhöht, erübrigt sich das Problem einer Rückverschmutzung des Ablaufs, wenn man die Zyklen der einzelnen Reaktoren zeitversetzt starten läßt, so daß sie nacheinander befüllt werden. Sowohl das Ausdehnen der Füllphase bis in die Absetz- und Abzugsphase hinein als auch der Einstau des Abwassers in der Kanalisation wird so vermieden. Verlängert sich die Füllphase infolge geringeren Zuflusses, muß nach dem Klarwasserabzug eine Stillstandsphase eingefügt werden, um den Beginn der nächsten Füllperiode abzuwarten. Die Restreaktionszeit nach dem Füllen sowie die Dauer der Sedimentation und der Abzugsphase müssen konstant gehalten werden, da die Zyklusdauer infolge der hydraulischen Schwankungen nicht vorhersagbar ist.

  4.  
  5. Eine Pufferung hydraulischer Schwankungen sowie eine Vergleichmäßigung der Verschmutzung des Kläranlagenzulaufes wird erreicht durch die Verwendung eines Vorspeichers, aus dem das Reaktionsbecken schubweise beschickt wird. Der Füllvorgang wird in diesem Fall ausgelöst, wenn der Wasserspiegel im Vorspeicher eine bestimmte Füllstandsmarke erreicht. Dadurch wird sowohl eine Verkürzung als auch eine Vergleichmäßigung der Fülldauer herbeigeführt, so daß die Zyklen sich nur noch in der Wartezeit zwischen Dekantierphase und Beginn des nächsten Zyklus unterscheiden. Die Methode der schubweisen Beschickung aus einem Vorspeicher wird in der im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls untersuchten Kläranlage in Zehdenick angewendet.

  6.  
  7. Für eine Verbesserung der Ablaufqualität kann es vorteilhaft sein, das Gesamtfüllvolumen aufzusplitten, dem Reaktor also im Verlauf eines Zyklus an mehreren Stellen Abwasser zuzugeben. Dies geschieht wieder mithilfe eines Vorspeichers durch mehrmaliges schubweises Beschicken. Wartezeiten können hier in die Reaktionszeit gelegt oder an die Dekantierphase angehängt werden.
Diese für konstantes Füllvolumen beschriebenen Varianten lassen sich auch auf den Betrieb mit konstanter Zyklusdauer übertragen. Hier ist nicht der Füllstand vorgegeben, sondern der Zeitrhythmus der einzelnen Phasen. Wartezeiten entfallen bei dieser Betriebsweise. Jeder Reinigungszyklus wird mit der Abwassermenge betrieben, die gerade anfällt. Diese Betriebsart ist gegenüber derjenigen mit konstantem Füllvolumen wegen der konstant gehaltenen Zeiten übersichtlicher, sollte aber um der Sicherung der Betriebsstabilität willen auf Anlagen mit geringeren hydraulischen Schwankungen beschränkt bleiben (s.a. SCHLEYPEN et al. 1996).


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