Gerührt oder geschüttelt…?

In der Abwasser-Fachwelt wird regelmäßig hitzig darüber diskutiert, welches das geeignete Rührwerksprinzip in der biologischen Abwasserreinigung darstellt. Hier insbesondere bei Belebungsanlagen im Aufstaubetrieb / SBR-Anlagen. Besonders bei SBR-Anlagen ist die Art und Weise einer gezielten Durchmischung von hoher Bedeutung, da sich durch eine gezielte anoxische, respektive anaerobe Phase innerhalb eines Zyklus hohe Denitrifikationsleistungen einstellen lassen. Durch Einsatz eines Vertikalströmers konnte erkannt werden, dass sich durch den punktuellen Energieeintrag in Form einer Primärströmung nach unten gerichtet, hohe Suspensionseffekte mit hohen Kontaktzonen der Schlammflocken einstellen lassen. Anhand strömungstechnischer Simulationen, begleitet durch die TU Dresden, konnte unter der Bedingung eines identischen Energieeintrag nachgewiesen werden, dass durch die Vertikalströmung eine vollständige Durchmischung sichergestellt wird, während bei der Horizontalströmung mitunter festzustellen war, dass sich hier nur die Wassermengen entlang ihrer Horizontalachse bewegen (Teetassenströmung), sich eine eher unerwünschte Pfropfen-Strömung mit Totwasserzonen einstellt und keine innige Durchmischung festzustellen war.
In einem klassischen Belebungsbecken, in dem 24/7 im Belebungsbecken gerührt und teilweise auch gleichzeitig belüftet wird, stellt sich diese Problematik nicht, da eben genügend Zeit für die Durchmischung/Deni existiert. In einem SBR-Reaktor in dem pro Zyklus jedoch nur max. 1-1,5h durchmischt wird, die Denitrifikationsleistung das Maß der Dinge darstellt, sind die Ansprüche der Rührtechnik deutlich höher. Es soll an dieser Stelle klar gemacht werden, dass hier keinerlei Präferenz einer irgendwie gearteten Rühreinrichtung besteht, sondern nur je nach Anwendung unterschiedliche verfahrenstechnische Anforderungen sicherzustellen sind.
 
Weiterhin zeigt sich bei jeder nitrifizierenden SBR-Anlage in den so genannten nicht aktiven Phasen, Schwimmschlamm an der Wasseroberfläche, bewirkt eben durch Denitrifikation. Bekanntlich wird die Wasseroberfläche bei SBR-Anlagen nicht ausgetauscht, so dass sich je nach Prozess-Bedingungen (Jahreszeitenwechsel) Schwimmschlamm, oder Schwimmschlamminseln an der Wasseroberfläche zeigen, die die Funktion von technischen Einrichtungen, wie Messtechnik, Sonden oder Ähnlichem beeinträchtigen und weiter auch den Klarwasserabzug erheblich negativ beeinflussen können.
Die Konzentration der Strömungsfäden an der Wasseroberfläche ziehen sich bei der Vertikaldurchmischung an die Stelle der höchsten Energiedichte, die sich eben am Vertikalmischer befindet. Eine Schwimmschlamm-Abzugseinrichtung ähnlich wie bei Nachklärbecken in unmittelbarer Nähe der höchsten Energiedichte ermöglicht, dass der störende Schwimmschlamm aus dem Prozess entfernt wird. Insbesondere auch die auf SBR-Anlagen häufig beobachteten Wasserlinsen (Entenflott), die sich vorzugsweise auf der Wasseroberfläche eines SBR-Reaktors vermehren und dadurch den Klarwasserlauf beeinträchtigen, können durch Nutzung des Strömungseffekt an der Wasseroberfläche und Einsatz eines Schwimmschlammabzugs gänzlich eliminiert werden.