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PONDUS Verfahrenstechnik GmbH

Tröpfchen, Schäume
und Schwimmschlämme

Komponenten zur Bekämpfung

Schäume besitzen häufig ein sehr schönes Erscheinungsbild und bereitet Kindern in der Badewanne großen Spaß. In verfahrenstechnischen Anlagen können sie jedoch zu erheblichen betrieblichen Problemen führen. Auch Tröpfchen in Gasströmen oder durch anhaftende Gasbläschen aufschwimmende Schlämme können Ursache von Störungen und zusätzlichen betrieblichen Aufwendungen sein.

Schwimmschlamm wird meist in Becken gebildet in denen sich Mikroorganismen unter Gasbildung oder -zufuhr befinden. Feinste Gasbläschen verfangen sich in der Schlammmatrix und lassen einzelne Schlammflocken aufschwimmen.

Schaum hingegen entsteht, wenn Gasblasen unter eine Flüssigkeitsoberfläche gelangen und die Flüssigkeit durch grenzflächenaktive Substanzen zum Schäumen geeignet ist. Das in der Badewanne beliebte Phänomen führt auf Kläranlagen häufig zu Betriebsbeeinträchtigungen oder sogar Störungen. Lässt sich eine Schaumbildung nicht durch verfahrenstechnische Maßnahmen sicher verhindern, bleibt häufig nur die chemisch-physikalische oder mechanische Bekämpfung des Schaums. Sogenannte chemische Schaumzerstörer können dem Abwasser oder Schlammstrom zudosiert werden. Neben den laufenden Kosten entsteht damit eine zusätzliche chemische Belastung des Abwassers. Besser ist es, den Schaum mechanisch zu bekämpfen.

Entstehung von Schaum

Trennung Flüssig Gas Schaum Schwimmschlamm Problemschlamm Problemschlämme Gasschlämme schäumen Klärschlamm Kläranlage

Prinzipien der mechanischen Stofftrennung

Zwei Grundprinzipien zur Trennung von Gasen und Flüssigkeiten stehen zur Verfügung:

Die Trennung von feinen Tröpfchen oder Schaum aus einem Gasstrom

Die Trennung von Gasbläschen aus einem Flüssigkeits-/Schlammstrom

Bei der Trennung von Tröpfchen oder Schaum aus einem Gasstrom werden diese in einem hochtourigen Aggregat aus dem Gasstrom an die Wand geschlagen und fließen von dort separat. Eingesetzt werden derartige Schaumzerstörer nach geschlossenen Behältern, z.B. der Faulschlamm-Vakuumentgasung, die zum Überschäumen neigen, oder wo mit einem zu entfernenden Gasstrom leicht Schaum oder Tröpfchen mitgerissen werden. Im Gegensatz zu Zyklonabscheidern entsteht bei dem Schaumzerstörer kein Druckverlust.

Sollen feinste Gasbläschen aus einer Flüssigkeit, einem Schlamm entfernt werden, erfolgt dieses über einen Entgaster. In einer rotierenden Strömung wird eine Trombe erzeugt. Die Trombe zeichnet sich durch einen erheblich erhöhten Druckgradienten aus, so dass feinste Bläschen leicht an die Oberfläche steigen. Zusätzlich ist eine gewisse Turbulenz erforderlich, damit die Bläschen beispielsweise aus der Schlammmatrix herausgelöst werden.

Je nach Beschaffenheit und Menge der abzutrennenden Gase werden diese in die Atmosphäre geleitet oder müssen weiter behandelt werden.

Oft müssen feinste Tröpfchen oder Schäume, die in geschlossenen Behältern entstehen, aus einem abfließenden Gasstrom zurückgehalten werden. Bei geringen Gasströmen oder wenn keine hohen Druckdifferenzen aufgebracht werden können, ist eine Abscheidung über Zyklone nur unzureichend.

Beim PONDUS-Schaumzerstörer wird der Gasstrom in einem hochtourigen Abscheider von seinen feinsten Tröpfchen befreit. Die an die Wand geschlagene Flüssigkeit fließt an der Wand entgegen dem Gasstrom zurück in den Behälter. Der Schaumzerstörer ist so konzipiert, dass keine Druckdifferenzen entstehen. Dadurch kann er auch in Systemen mit sehr geringem Druckniveau, wie beispielsweise in einem Faulgasnetz, s.a. Faulschlamm-Vakuumentgasung, eingesetzt werden.

Gegenüber konventionellen Schaumfallen benötigt der Schaumzerstörer kein Sprühwasser, das ggf. das Produkt unnötig verdünnt. Ausgerüstet mit einem entsprechenden Sensor, spricht der Schaumzerstörer nur im Störfall an und kann sehr energiesparend betrieben werden.

Schaumbrecher Schaum Schwimmschlamm Problemschlamm Problemschlämme Gasschlämme schäumen Klärschlamm Kläranlage

Schaumzerstörer im Vakuumbetrieb

Schwimmschlamm in Abzugsrinne Schaum Schwimmschlamm Problemschlamm Problemschlämme Gasschlämme schäumen Klärschlamm Kläranlage

Schwimmschlammentgaser im Rinnenabfluss

Schwimmschlamm wird meist mit Oberflächenräumern einem Ablauf zugeführt. Der Schwimmschlamm besitzt dabei häufig nur eine Dichte von ca. 0,2 - 0,3 kg/l und ist dadurch nur sehr eingeschränkt fließfähig. Mit einem Einsatz in dem Ablauf lässt sich die Dichte des Schwimmschlamms auch ohne zusätzliches Spülwasser auf etwa 0,9 kg/l erhöhen.

Damit ist der Schlamm wieder fließfähig, weitestgehend entgast und kann in nachfolgenden Stufen leicht gehandhabt werden. Unnötiges Spülwasser wird nicht benötigt und der Schlamm kann unverdünnt weiter behandelt werden. Es wird außerdem verhindert, dass sich in der nachfolgenden Schlammleitung Gaspolster bilden, die einen weiteren Fluss des Schlamms vollständig zum Erliegen bringen können.

Auf nebenstehendem Bild ist ein Aggregat zu sehen, dass unter ungünstigen Bedingungen in einen vorhandenen Schwimmschlammrinnenabfluss integriert werden mußte. Zusätzlich sollte der Schwimmschlammräumer den Antrieb passieren können.

Schwimmschlamm weist meist eine Matrix auf, in der sich feinste Gasbläschen verhaken und einen Flotationseffekt hervorrufen. In dem geschlossenen Gasentferner werden die feinen Gasbläschen aus der Schlammatrix entfernt. In einer Trombenströmung wird gegenüber dem normalen Druckgradienten im Wasser/Schlamm von ca. 1 hPa/cm ein Gradient von bis zu 25 hPa/cm aufgebaut. In der turbulenten Strömung steigen die Gasbläschen leicht an die Oberfläche und werden aus dem Schlamm entfernt.

Das entweichende Gas gelangt durch eine geschlossene Leitung ins Freie und muß nicht weiter behandelt werden. Die Dichte des Schlamms steigt von ca. 0,2 bis 0,3 kg/l auf ca. 0,9 kg/l. Der Schlamm kann anschließend leicht transportiert und weiterverarbeitet werden, ohne das es durch erneute Ausgasungen zu Betriebsstörungen kommt.

Schwimmschlammbrecher Schaum Schwimmschlamm Problemschlamm Problemschlämme Gasschlämme schäumen Klärschlamm Kläranlage

Schwimmschlammentgaser in geschlossener Bauweise

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