BIOWORKS® Prozess
Abwasser ist definitionsgemäß Wasser, welches durch den Gebrauch verschmutzt oder verändert wurde und daher nicht mehr für seinen originalen Zweck genutzt werden kann. Abwasser enthält diverse Schmutzkomponenten, darunter Feststoffe, aber auch viele gelöste Stoffe wie Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen und Phosphate. Allgemein werden diese Abwasserkomponenten auch als “Nährstoffe” bezeichnet, da viele einfachere Lebensformen wie Bakterien oder Einzeller sich von diesen Schmutzstoffen ernähren können.
Der Abbau dieser Schmutzstoffe mit Hilfe von im Wasser suspendierten Bakterien („dem Belebtschlamm“) und unter Versorgung von Sauerstoff, ist die Grundlage des Belebtschlammprozesses, dem bedeutendsten Verfahren in der biologischen Abwassereinigung.
Der BIOWORKS® Prozess ist eine erweiterte Variante des Belebtschlammprozesses, welcher üblicherweise unter der recht umfangreichen Bezeichnung „erweiterte Abwasserreinigung mit Stickstoffelimination und Phosphatabbau inklusive aerober Schlammstabilisierung“ bekannt ist. In Kombination mit der schwimmenden, sich bewegenden feinblasigen Belüftung OXIWORKS® und dem sich direkt anschliessenden integrierten Nachklärer am Ende des Belebungsbeckens, haben wir den BIOWORKS® -Prozess geschaffen.
Der BIOWORKS® Prozess beginnt mit der (optionalen) Bio-P Zone (1). Mechanisch vorgereinigtes Abwasser sowie Rücklaufschlamm (abgesetzter Belebtschlamm aus dem Nachklärer) werden in diesem Becken intensiv vermischt. Unter den anaeroben Bedingungen in diesem Becken werden die Bakterien „angeregt“ in der nachfolgenden belüfteten Stufe mehr Phosphate als gewöhnlich aufzunehmen. Rührwerke gewährleisten die erforderliche Durchmischung. Unter günstigen Bedingungen sind ohne Zugabe von Fällungsmitteln Phosphat-Ablaufwerte < 1 mg/l möglich.
Der nächste Behandlungsschritt findet im Belebungsbecken statt (2), wo Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen abgebaut werden. In diesem Teil des Beckens werden die Schmutzstoffe unter aeroben Bedingungen durch den Belebtschlamm, eine reichhaltige Biozonöse aus vielen unterschiedlichen Bakterien und Protozoen, assimiliert und abgebaut. Das OXIWORKS® Belüftungssystem versorgt dabei die Bakterien effizient mit dem für den Abbau nötigen Sauerstoff. Durch das einzigartige Arbeitsprinzip der Belüftung, das selbständige Hin-und Herpendeln der Belüfter, wird eine gleichmäßige Sauerstoffversorgung und Durchmischung des Beckeninhalts ohne zusätzliche Rührwerke erreicht.
Für den weitergehenden Abbau von Stickstoff nutzt BIOWORKS® die Technologie der simultanen Nitrifikation/Denitrifikation. Dabei wird die Luftversorgung in einzelnen Zonen des Beckens bewusst gedrosselt, wodurch gezielt „anoxische“ Zonen geschaffen werden, in denen Sauerstoff nicht mehr in gelöster Form, sondern nur noch gebunden an Nitrat vorliegt. Bestimmte Bakterienstämme („Denitrifikaten“) sind dann in der Lage unter diesen anoxischen Bedingungen den Sauerstoff aus dem Nitrat abzuspalten um damit Kohlenstoff zu veratmen. Der verbleibende molekulare Stickstoff wird dann an die Atmosphäre abgegeben (3).
Im nächsten und letzten Behandlungsschritt fließt das Abwasser-Belebtschlammgemisch in den Nachklärer (4). In dieser Sedimentationsstufe setzt sich der Belebtschlamm auf der Sohle des Nachklärers durch die Schwerkraft ab. Das saubere, „geklärte“ Wasser sammelt sich im oberen Bereich des Nachklärers und fließt über den Überlauf (5) ab.
Üblicherweise erreicht das BIOWORKS® System Abbauraten von > 95 % für BSB/TSS/CSB, 99% für NH4-N und > 85 % für Gesamtstickstoff. Koliforme Keime sind typischerweise um log 3 reduziert. Weitere Behandlungsstufen wie Filtration oder Desinfektion sind möglich.