Innovative Ansätze zur Bewältigung der Herausforderungen bei Abwasser mit geringer Konzentration

1. Einleitung: Die Krise des „Wasserwettbewerbs“ in Abwasseranlagen

Jüngste Berichte chinesischer Medien heben ein kritisches Problem hervor: Kläranlagen kämpfen mit unzureichendem Zulaufvolumen und niedrigen Schadstoffkonzentrationen. Wie ein Werksleiter erklärte, *"Unsere Anlage mit einer Kapazität von 2.000 Tonnen pro Tag verarbeitet weniger als 100 Tonnen täglich, was die Betriebseffizienz beeinträchtigt."* Dies spiegelt ein systemisches Problem wider – veraltete Infrastruktur, fehlerhafte Zahlungsmodelle und „überdimensionierte“ Einrichtungen.

2. Grundursachen für Abwasser mit geringer Konzentration

2.1 Unvollständige Kanalisationsnetze und Regenwasserversickerung

Unzureichende Finanzierung führt zu fragmentierten Rohrnetzen. Die Verdünnung von Regenwasser reduziert den CSB/BSB-Wert und erhöht so die Komplexität der Behandlung.

2.2 Überdimensionierte Behandlungskapazitäten

Anlagen, die für eine zukünftige Erweiterung ausgelegt sind, arbeiten oft mit einer Kapazität von weniger als 50 % (z. B. 18 Anlagen, die 15.000 Tonnen verarbeiten, im Vergleich zu einer geplanten Kapazität von 47.000 Tonnen).

2.3 Fehlerhaftes „Pay-by-Volume“-Modell

Einnahmen, die an die Wassermenge gekoppelt sind, bieten Anreize für verdünntes Zulaufwasser und verhindern eine Verbesserung der Konzentration.

3. Innovative Lösungen für niedrigkonzentriertes Abwasser

3.1 Intelligente Optimierung der Kohlenstoffquellen

• Strategie: Dynamische Dosierpunkte (z. B. Verlagerung der Methanoleinspritzung von anaeroben in anoxische Zonen)

• Auswirkungen: 30 % Reduzierung des Kohlenstoffverbrauchs bei gleichbleibenden TN/TP-Entfernungsraten.

3.2 Prozessmodifikationen: AAO+ Systeme

Durch die Integration sauerstoffarmer Belüftungszonen wird der Energieverbrauch um 25 % gesenkt und die CSB/TN-Entfernung verbessert.

3.3 Hydrolytische Ansäuerungsvorbehandlung

Durch das Hinzufügen von Tanks zur anaeroben Hydrolyse werden komplexe organische Stoffe in bioverfügbaren Kohlenstoff umgewandelt, wodurch die Denitrifikationseffizienz um 40 % gesteigert wird.

3.4 Kritische Anpassungen der Primärsedimentation

3.5 Auswahl externer Kohlenstoffquellen

Acetatbasierte Quellen erreichen eine doppelt so schnelle Denitrifikation wie Glukose. Pilotversuche sind aus Kostengründen unerlässlich.

3.6 Fortschrittliche Technologien: CANON und Short-Cut-Nitrifikation

• KANON: Spart 100 % externe Kohle und 66 % Belüftungsenergie.

• Abkürzung der Nitrifikation: Reduziert den Kohlenstoffbedarf um 40 %.

4. Integriertes Pflanzen-Rohr-Fluss-Management: Die Zukunft

Chinas Strategie für 2025 sieht die Integration von Kraftwerk, Rohrleitung und Fluss vor. Wichtige Schritte sind:

• Echtzeit-Überwachungssensoren in Netzwerken

• KI-gesteuerte Lastprognose

• Leistungsbezogene Verträge

5. Fallstudie: MBBR- und Bioblock-Anwendungen von JUNTAI

Ein Werk in Jiangsu, das JUNTAIs verwendet MBBR-Medien + Bio-Blöcke erreicht:

• 25 % weniger Belüftungsenergie (durch feinblasige Diffusoren)

• 15 % höhere Nitrifikation unter Bedingungen mit niedrigem C/N-Gehalt

• 20 % reduziertes Schlammvolumen (verbunden mit Entwässerungssystemen)