Schlammentwässerung in einer Kläranlage

Bei der Schlammentwässerung wird die feste Phase (bestehend aus organischem Material wie Mikroorganismen und Abfällen aus ihrem Stoffwechsel) von der flüssigen Phase des Schlamms getrennt.

Um eine optimale Entwässerung zu erreichen, muss der Schlamm zunächst eingedickt werden. Diese Eindickung kann auf natürliche Weise durch Absetzen am Boden des Klärbeckens oder durch mechanische Verfahren erfolgen. 

Nach der Eindickung verbleibt der Schlamm in flüssigem Zustand mit einem Trockenheitsgrad von etwa 10 %, d. h. einem Wassergehalt von 90 %. 

Die zweite Phase, die Entwässerung, erfolgt mechanisch, wobei das Wasser "gezwungen" wird, sich vom festen Teil zu trennen. Durch diese mechanische Entwässerung entsteht ein pastöser Schlamm mit einem Trockenheitsgrad von bis zu 40 %, bei solarer Trocknung sogar bis zu 80 %.

Die Schlammabsaugung ist für den ordnungsgemäßen Betrieb von Kläranlagen und zur Kostenoptimierung notwendig. Wenn nämlich das Schlammvolumen im Belebungsbecken zunimmt, muss der Energieverbrauch für die Sauerstoffzufuhr proportional steigen, was die Betriebskosten erhöht.

Für eine optimale Reinigungsleistung ist es wichtig, Bakterien jeden Alters zu haben, und wenn die Schlammmenge zunimmt, steigt auch das Alter des Schlamms, was zu einer Abnahme der Reinigungsleistung führt.

Wenn die Schlammmenge im Becken zu stark ansteigt, besteht schließlich die Gefahr, dass der Schlamm in die natürliche Umwelt gelangt.

Ziel ist es, die Trennung von flüssiger und fester Phase durch eine Vorkonditionierung des Schlamms zu erleichtern.

Zu diesem Zweck wird der Schlamm mit Polymeren gemischt, die eine bessere Trennung zwischen der festen und der flüssigen Phase gewährleisten. 

Flockungsmittel in wässriger Lösung, die mit dem Schlamm vermischt sind, gehen aufgrund ihrer positiven oder negativen Ladungen Verbindungen mit den Schlammpartikeln ein.

Diese Bindungen tragen zusammen mit einem sehr hohen Molekulargewicht dazu bei, die Trennung von Flüssigkeit und Feststoff zu beschleunigen und Flocken zu bilden, die sich schneller absetzen können.

Je nach Art des Schlamms kann eine ganze Palette von Polymeren verwendet werden, die positiv oder negativ geladen sind, je nachdem, ob der Schlamm eher organisch oder mineralisch ist. 

Nach diesem Behandlungsschritt wird der mit Polymeren vermischte Schlamm verschiedenen Behandlungen unterzogen, um ihm so viel Wasser wie möglich zu entziehen. 

Der erste Schritt ist die Schlammeindickung, die auf natürliche Weise am Boden des Klärbeckens durch Absetzen (ohne Flockungsmittel) oder mechanisch, z. B. auf einem Entwässerungstisch (mit Flockungsmittel), erfolgen kann. 

Nach dieser Behandlung bleibt der Schlamm relativ flüssig oder pastös.