Anwendungseffekt von Calciumchlorid zur Kontrolle der Schlammblähung
Aufgrund veränderter Faktoren verschlechtert sich die Qualität des Belebtschlamms, er quillt auf und seine Absetzeigenschaften nehmen ab. Der Schlammindex (SVI) steigt kontinuierlich an, und die normale Schlamm-Wasser-Trennung im Nachklärbecken ist nicht mehr möglich. Der Schlammpegel im Nachklärbecken steigt weiter an, bis der Schlamm schließlich verloren geht. Die MLSS-Konzentration im Belebungsbecken sinkt stark ab, wodurch der Schlamm im normalen Prozessablauf zerstört wird. Dieses Phänomen wird als Schlammblähung bezeichnet. Schlammblähung ist ein häufiges, anormales Phänomen in Belebtschlammverfahren.
Das Belebtschlammverfahren findet heute breite Anwendung in der Abwasserbehandlung. Es hat sich bei der Behandlung vieler Arten von organischem Abwasser, wie kommunalem Abwasser, Abwässern aus der Papier- und Färbereiindustrie, Gastronomieabwässern und chemischen Abwässern, bewährt. Ein häufiges Problem bei der Belebtschlammbehandlung ist jedoch die Neigung des Schlamms zum Aufquellen. Man unterscheidet hauptsächlich zwischen Schlammaufblähung durch fadenförmige und nicht-fadenförmige Bakterien, wobei es viele Ursachen für ihre Entstehung gibt. Die Folgen der Schlammaufblähung sind gravierend; ist sie einmal aufgetreten, lässt sie sich nur schwer kontrollieren und die Erholungszeit ist lang. Werden keine Gegenmaßnahmen ergriffen, kann es zu Schlammverlusten kommen, die den Betrieb des Belebungsbeckens grundlegend beeinträchtigen und zum Zusammenbruch des gesamten Behandlungssystems führen können.
Die Zugabe von Calciumchlorid hemmt das Wachstum fadenförmiger Bakterien, fördert die Bildung bakterieller Mizellen und verbessert die Absetzeigenschaften des Klärschlamms. Calciumchlorid zersetzt sich nach dem Auflösen in Wasser und setzt Chloridionen frei. Chloridionen wirken sterilisierend und desinfizierend, wodurch ein Teil der fadenförmigen Bakterien abgetötet und die durch diese Bakterien verursachte Schlammquellung verhindert wird. Auch nach Beendigung der Chlorzugabe verbleiben Chloridionen noch lange im Wasser. Kurzfristig kommt es nicht zu einem übermäßigen Wachstum der fadenförmigen Bakterien, und die Mikroorganismen bilden weiterhin dichte, regelmäßige Flocken. Dies zeigt, dass die Zugabe von Calciumchlorid das Wachstum fadenförmiger Bakterien hemmt und die Schlammquellung wirksam reduziert.
Die Zugabe von Calciumchlorid kann die Schlammquellung schnell und effektiv kontrollieren und den Schlammvolumenindex (SVI) des Belebtschlamms rasch senken. Nach der Zugabe von Calciumchlorid sank der SVI von 309,5 ml/g auf 67,1 ml/g. Auch ohne Calciumchloridzusatz lässt sich der SVI des Belebtschlamms durch eine Anpassung des Betriebsmodus reduzieren, jedoch langsamer. Die Zugabe von Calciumchlorid hat keinen signifikanten Einfluss auf die CSB-Abbaurate; diese ist mit Calciumchloridzusatz lediglich 2 % niedriger als ohne.