Zellstofftechnologie. IM-MS Anaerob-Reaktor

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Otto Ritter
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1 Zellstofftechnologie IM-MS Anaerob-Reaktor

3 IM-MS Anaerob-Reaktor 3 IM-MS Effiziente, stabile und wirtschaftliche Abwasserreinigung IM-MS steht für Integrierter Mischer & Membran Separator und bietet gegenüber den am Markt befindlichen Reaktoren eine breitere Anwendungsvielfalt. Bei gleichen oder höheren Abbauraten und Belastungen ergeben sich wesentliche Vorteile beim Betrieb und der Steuerung des IM-MS Reaktors. Die Wirtschaftlichkeit des IM-MS Systems ist durch niedrigere Investitionskosten, eine effiziente Auslastung des Klärraumvolumens, eine einfachere Bauweise und geringere laufende Betriebskosten garantiert. Eine automatische Überprüfung und Steuerung der Schlammgehalte im Reaktor durch das Zusammenspiel der permanenten Schlammspiegelmessung und der Drehzahlregelung des Hyperboloidrührwerks sind Garant für einen stabilen und störungsfreien Betrieb des Reaktors. Ihre Vorteile Höchste Abbauraten bei CSB und Schwefel Gewinnung nutzbarer Energie Hohe Verfügbarkeit geringer Wartungsaufwand Niedrige Investitionskosten Geringe Betriebskosten Effiziente Trennung von Gas und Schlamm Uneingeschränkte Funktion auch ohne Pelletsbildung Effektive Trennung des Überlaufschlammes vom Klarwasser Homogen durchmischter Behälter im unteren Bereich des Reaktors Einsatzgebiete Hochbelastete Industrieabwässer Papier- und Zellstoffindustrie Faserindustrie Stärke- und Zuckerproduktion Lebensmittelindustrie Brauereien Chemische Industrie Unsere Kompetenzen Consulting Planungsleistungen Projektmanagement Technologie und Schlüsselkomponenten Anlagenbau Behörden-Engineering Anlagenoptimierung Montage und Inbetriebnahme

Die Wirtschaftlichkeit des IM-MS Systems ist durch niedrigere Investitionskosten, eine effiziente Auslastung des Klärraumvolumens, eine einfachere Bauweise und geringere laufende Betriebskosten

4 IM-MS Anaerob-Reaktor 4 Anaerobe Abwassertechnik Reinigung hochbelasteter Industrieabwässer Funktion In der anaeroben Abwassertechnik erfolgt die Reinigung hochbelasteter Industrieabwässer unter Luftausschluss. Im Gegensatz zur aeroben Reinigung wird der abgebaute Kohlenstoff nicht großteils zu Biomasse, sondern hauptsächlich in energetisch nutzbares Biogas umgesetzt. Der anaerobe Abbau erfolgt in mehreren Schritten. In der Hydrolyse- und Vorversäuerungsphase erfolgt der Abbau der langkettigen Moleküle zu kürzeren Bruchstücken. Der weitere Abbau in der Anaerobstufe führt über die Bildung von Essigsäure schließlich durch methanbildende Biomasse zu Methan und Kohlendioxid. Im Abwasser enthaltene Schwefelverbindungen werden durch sulfatreduzierende Bakterien zu Schwefelwasserstoff umgesetzt. Die Parameter Temperatur, ph, Redox und Nährstoffgehalt sind für den optimalen Ablauf des Abbaus geeignet einzustellen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Energieeinsparung durch Nutzung des Biogases, Entfall von kostenintensiver Schlammentwässerung und Schlammentsorgung. Aerober Abbau Anaerober Abbau CO 2 ca. 50% Biogas 90-92% 100% Kohlenstoff Ablauf ca. 1% 100% Kohlenstoff Ablauf ca. 3-5% Überschuss-Schlamm 45-50% Überschuss-Schlamm 3-5%

Der anaerobe Abbau erfolgt in mehreren Schritten. In der Hydrolyse- und Vorversäuerungsphase erfolgt der Abbau der langkettigen Moleküle zu kürzeren Bruchstücken.

5 IM-MS Anaerob-Reaktor 5 IM-MS Verfahren Integrierter Mischer & Membran-Separator Integrierter Mischer Das IM-MS Verfahren unterscheidet sich von der konventionellen Anaerobtechnik vor allem durch den eingebauten Mischer. Aufgrund dieses Mischers ergeben sich im Inneren des Reaktors hohe Umwälzgeschwindigkeiten, welche entsprechend den tatsächlichen Anforderungen adaptiert werden können. Durch den Entfall von notwendigen Umwälzpumpen sind die Energiekosten für den Betrieb des Reaktors deutlich niedriger. Aufgrund des Rührwerks ergeben sich im Reaktor keine Konzentrationsgradienten, da es sich im unteren Bereich des Reaktors um einen homogen durchmischten Behälter handelt. Dadurch findet der Abbau in einem konstanten Milieu statt und wird nicht durch lokale Unterschiede in der Zusammensetzung gestört. Der Anaerobreaktor hebt sich durch seine niedrige Bauform von den hohen schmalen Reaktoren der Mitbewerber ab. Als Behältermaterialien kommen sämtliche, gegen die eingesetzten Medien beständigen, Werkstoffe in Frage. Um die Investitionskosten so gering wie möglich zu halten, werden die Reaktoren bevorzugt in Betonbauweise mit Kunststoffauskleidung ausgeführt. Membran-Separator An der im Reaktor integrierten Membran erfolgt die Trennung von Gas, Flüssigkeit und Feststoff. Gebildetes Gas trennt sich an der Membran von eventuell mitgerissener Biomasse, steigt durch die zentrale Öffnung auf und die separierte Biomasse bleibt im aktiven Reaktorbereich. Eventuell mit aufsteigende Biomasse wird auf der Oberseite der Membran abgesetzt. Die auf die Membran auftreffenden Gasblasen verursachen eine leichte Vibration, wodurch der an der Membranoberseite aus dem Klarwasserablauf separierte Schlamm effizient zu den Auslässen am Reaktorumfang transportiert und in den unteren Reaktorbereich rückgeführt wird. Der unerwünschte Schlammabtrieb im Klarwasser ist somit minimal. Im Reaktor selbst erfolgt eine Schlammmessung auf mehreren Ebenen, um die Schlammverteilung zu beurteilen und durch die Drehzahl des Rührwerks auch beeinflussen zu können. Durch die Absetzzone im oberen Teil des Behälters kann auf ein Nachklärbecken mit mechanischem Räumer verzichtet werden. Der IM-MS Reaktor ist für Pelletschlamm und für Flockenschlamm geeignet. Biogas Biogas Ablauf Abwasser Ablauf Abwasser Ablauf Abwasser Zulauf Abwasser Schlammzirkulation Schlammzirkulation Zulauf Abwasser Schlammzirkulation Zulauf Abwasser IM-MS Reaktor Schnittbild IM-MS Reaktor Durchmischte Schlammzone Separation Gas / Feststoff an der Membran

Durch den Entfall von notwendigen Umwälzpumpen sind die Energiekosten für den Betrieb des Reaktors deutlich niedriger.

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