Deammonifikation auf der Kläranlage Hemer

Auf der Kläranlage Hemer wurde im Frühjahr 2014 eine Anlage zur biologischen Behandlung des Schlammwassers im Nebenstrom nach dem Verfahren der Deammonifikation errichtet. Dieses Verfahren wird beim Ruhrverband bereits mehrfach eingesetzt. Auf der Kläranlage Plettenberg gibt es bereits seit 2007 einen Deammonifikationsreaktor (SBR mit suspendierter Biomasse), der seinerzeit einer der deutschlandweit ersten Anlagen dieser Art war; eine weitere Anlage mit einem abweichenden Verfahrensprinzip ist auf der Kläranlage Hattingen in Betrieb. Weitere Anlagen befinden sich auf der Kläranlage Duisburg-Kaßlerfeld und in Planung für die Klärschlammbehandlungsanlage Essen-Langenbrahm (KSB).

Der Prozess der Deammonifikation verbraucht 60 Prozent weniger Sauerstoff und 100 Prozent weniger Kohlenstoff als die herkömmliche Methode der Nitrifikation und Denitrifikation, mit der üblicherweise der Stickstoff im Belebtschlammverfahren entzogen wird. Der Entzug von Stickstoff aus dem Schlammwasser, welches bei der Entwässerung des ausgefaulten Schlammes aus den verschiedenen Reinigungsprozessen auf einer Kläranlage entsteht, ist notwendig, weil das Schlammwasser in der Regel wieder biologischen Reinigungsstufe zugeführt wird und damit die biologische Abwasserreinigung zusätzlich belastet. Die separate Schlammwasserbehandlung im Nebenstrom erhöht daher die Prozessstabilität und die Reinigungsleistung der Kläranlage beträchtlich.

Bei der Deammonifikation erfolgt zunächst unter aeroben Bedingungen eine Umwandlung von etwa der Hälfte des im Schlammwasser enthaltenen Ammoniums zu Nitrit, das anschließend unter anaeroben Bedingungen mit Hilfe spezialisierter Bakterien (Planktomyceten) zusammen mit der anderen Hälfte des Ammoniums zu gasförmigem Stickstoff um rund 11 Prozent Nitrat umgewandelt wird. Diese Behandlung ist deutlich energiesparender als das klassische Verfahren und kann in kleineren Reaktoren ablaufen, was Einsparungen sowohl bei den Betriebs- als auch bei den Baukosten bedeutet.

Der Deammonifikationsreaktor in Hemer ist zur Behandlung von rund 110 Kubikmeter Schlammwasser pro Tag ausgelegt, was einer Leistung von 100 Kilogramm entzogenem Ammoniumstickstoff entspricht. Ein Schlammwasserspeicher vergleichmäßigt den Zustrom des in den beiden Kammerfilterpressen der Kläranlage anfallenden Schlammwassers zum Reaktor.