Behältertests für die Abwasserbehandlung von Nutztieren: Chemikaliendosierung, Ergebnisse und Prozessbewertung
Bluwat Chemicals führte acht Laborglastests mit Abwässern aus der Nachpressung von Nutztieren, ölhaltigen Abwässern aus der Tierhaltung, Abwässern aus Rindermist und gemischten Abwässern aus der Tierhaltung durch. In diesem Artikel werden die Behandlungschemikalien, Labordosierungen, pH-Änderungen, sichtbare Klärungsergebnisse und verfügbare CSB- und Ammoniak-Stickstoff-Daten erfasst.
Fazit zunächst: Was haben die Tests ergeben?
Die Laborergebnisse zeigen, dass eine chemische Behandlung mit einem Entfärbungsmittel, PAC, einem pH-Regler und anionischem PAM die sichtbare Klarheit und die Fest-Flüssigkeits-Trennung von Viehabwässern deutlich verbessern kann. Das behandelte Wasser wurde in den acht Fällen auf einen annähernd neutralen pH-Wert eingestellt und wechselte von trübem, weißem, gelbem, braunem oder dunkelbraun-schwarzem Abwasser zu farblosem oder klarem gelbem Überstand.
Die gemessenen CSB- und Ammoniak-Stickstoff-Ergebnisse schwankten jedoch erheblich. Fall 7 erreichte eine CSB-Reduktion von etwa 67,8 %, während Fall 4 etwa 19,0 % erreichte. In Fall 5 konnte trotz einer deutlichen visuellen Verbesserung keine CSB-Entfernung festgestellt werden. Die Behandlung sollte daher als physikalisch-chemischer Vorbehandlungsprozess für Farbe, Schwebstoffe, Kolloide und Fest-Flüssigkeits-Trennung positioniert werden – und nicht als eigenständige Garantie für die Einhaltung der endgültigen Einleitungsvorschriften.
Primäre Behandlungsrolle
Klärung von Viehabwässern und physikalisch-chemische Vorbehandlung
Hauptchemikalien getestet
Entfärber, PAC, pH-Regler und anionisches PAM
Bestes aufgezeichnetes Nachnahmeergebnis
716,6 auf 231 in Fall 7, etwa 67,8 % Reduzierung
Wichtige Einschränkung
Die visuelle Klarheit allein bestätigt nicht die Einhaltung von CSB-, Ammoniak- oder Entladungsanforderungen
Was ist Viehabwasser?
Viehabwässer stammen hauptsächlich aus Tierurin, Mistsickerwasser, Tierstallwaschwasser, undichten Trinkwassersystemen, Futterresten, Staubwaschwasser, Kühlwasser und Desinfektionsabwasser. Einige landwirtschaftliche Betriebe kombinieren diese Bäche möglicherweise auch mit häuslichem Abwasser oder Regenwasser der ersten Spülung.
Urin und Mistsickerwasser weisen in der Regel hohe Schadstoffkonzentrationen auf, während Hauswaschwasser häufig die größte Abwassermenge ausmacht. Rückstände von Desinfektionsmitteln können auch die nachgeschaltete biologische Behandlung behindern und sollten bei der Planung der Vorbehandlung berücksichtigt werden.
Hauptherausforderungen bei der Behandlung
- Hohe Konzentrationen organischer Schadstoffe.
- Große Mengen an Schwebstoffen und kolloidalen Stoffen.
- Hohe Ammoniak-Stickstoff-Konzentrationen und ein unausgewogenes Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis.
- Erhebliche Schwankungen in der Abwasserqualität und im täglichen Durchfluss.
- Dunkle Farbe und schlechtes natürliches Absetzverhalten.
- Pathogene Mikroorganismen und mögliche Antibiotikarückstände.
- Phosphor, der möglicherweise eine zusätzliche Entfernungsbehandlung erfordert.
- Geruch entsteht bei Lagerung und biologischem Abbau.
Wie der chemische Behandlungsprozess funktioniert
- Entfärbungsmittel:destabilisiert farbverursachende Substanzen, Kolloide und einen Teil der organischen Substanz.
- PAC:wirkt als anorganisches Gerinnungsmittel und fördert die Bildung kleiner Flocken.
- pH-Einsteller:bringt das Abwasser in einen geeigneten pH-Bereich zur Koagulation und Flockung.
- Anionisches PAM:verbindet kleine Partikel zu größeren Flocken und verbessert so das Absetzen oder Flotieren.
Wenn alle vier Behandlungsstufen erforderlich sind, ist ein typischer Laborablauf wie folgt:Entfärbungsmittel → PAC → pH-Einstellung → anionisches PAM. Die Chemikalien und Dosierungen müssen entsprechend der tatsächlichen Abwasserprobe ausgewählt werden.
Testfälle und Ergebnisse für Laborgefäße
Bei den folgenden Dosierungen handelt es sich um Labortestaufzeichnungen für die unten beschriebenen spezifischen Proben. Es handelt sich nicht um universelle Betriebsdosierungen für jede Tierabwasseranlage.
Glastestfall 1: Abwasser aus der Tierhaltung nach dem Druck
Abwasserquelle:Viehabwasser nach mechanischer Pressung.
Getestete Behandlungsvarianten:
- PAC 2.500 ppm → 1825 anionisches PAM 5 ppm → Absetzen.
- PAC 2.500 ppm → 1825 anionisches PAM 10 ppm → Absetzen.
- 01 Entfärbungsmittel 500 ppm → PAC 3.800 ppm → 1825 anionisches PAM 10 ppm → Absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 8; grauschwarzes Aussehen; Ammoniakstickstoff 1.280 mg/L
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; klares gelbes Aussehen; Ammoniakstickstoff 992 mg/L
Berechnete Änderung
Ungefähr 22,5 % Ammoniak-Stickstoff-Reduktion
Visuelles Ergebnis
Verbessertes Absetzen und klarerer Überstand
Glastestfall 1: Vergleich der Behandlungsgruppen PAC, Entfärbungsmittel und anionisches PAM.
Glastestfall 2: Ölhaltiges Viehabwasser
Abwasserquelle:Ölhaltiges Abwasser aus Tierhaltungsbetrieben.
- Fügen Sie das Entfärbungsmittel Composite 202 in einer Menge von 250 ppm hinzu.
- Geben Sie 80 ppm pH-Einstellmittel hinzu und stellen Sie das Abwasser auf pH 7 ein.
- Fügen Sie 1825 anionisches PAM mit 1 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Probe zur Schlammflotation und Klärung stehen.
Rohwasser
pH-Wert 5–6; trübes weißes Aussehen
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; farblose und klare Flüssigkeit
Glastestfall 2: farblose, geklärte Flüssigkeit, die nach chemischer Behandlung und Schlammflotation erhalten wird.
Glastestfall 3: Rindermistabwasser mit hoher Trübung
Abwasserquelle:Rindermistabwasser mit trübem, weißem Aussehen.
- Fügen Sie 08A-Entfärbungsmittel mit 8.500 ppm hinzu.
- Fügen Sie PAC mit 1.600 ppm hinzu.
- Geben Sie 240 ppm pH-Einstellmittel hinzu und stellen Sie das Abwasser auf pH 7 ein.
- Fügen Sie 1825 anionisches PAM mit 5 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 8–9; trübes weißes Aussehen
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; farbloser und klarer Überstand
Jar-Testfall 3: Sichtbare Klärung und Flockenablagerung im Abwasser von Rindermist.
Glastestfall 4: Rindermistabwasser mit CSB-Messung
Abwasserquelle:Abwasser aus gelbem Rindermist.
- Fügen Sie das Entfärbungsmittel Composite 202 in einer Menge von 1.000 ppm hinzu.
- Verwenden Sie einen pH-Einsteller, um den angestrebten Labor-pH-Wert von 7,5 zu erreichen.
- Fügen Sie anionisches PAM mit 5 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 8,5; Gelb; Nachnahme 2.073; Ammoniakstickstoff 2.812
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; klares blassgelb; Nachnahme 1.679; Ammoniakstickstoff 2,782
Nachnahmewechsel
Etwa 19,0 % Reduzierung
Ammoniak-Stickstoff-Wechsel
Etwa 1,1 % Reduzierung
Glastestfall 4: Klareres blassgelbes Wasser, erhalten nach physikalisch-chemischer Behandlung.
Glastestfall 5: Visuelle Klärung ohne CSB-Reduktion
Abwasserquelle:Abwasser aus gelbem Rindermist.
- Fügen Sie das Entfärbungsmittel Composite 202 in einer Menge von 1.000 ppm hinzu.
- Verwenden Sie einen pH-Einsteller, um den angestrebten Labor-pH-Wert von 7,5 zu erreichen.
- Fügen Sie anionisches PAM mit 5 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 9; Gelb; CSB 63,3; Ammoniakstickstoff 6.18
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; farblos und klar; CSB 65,7; Ammoniakstickstoff 6.059
Nachnahmewechsel
Der CSB stieg leicht von 63,3 auf 65,7
Ammoniak-Stickstoff-Wechsel
Etwa 2,0 % Reduzierung
Wichtige Interpretation:Dieser Fall führte zu einer erheblichen visuellen Verbesserung, reduzierte jedoch den CSB nicht. Klares Wasser sollte nicht automatisch als konformes Wasser oder als Beweis für die Entfernung gelöster organischer Schadstoffe interpretiert werden.
Jar-Testfall 5: Es wurde ein klares Erscheinungsbild erreicht, obwohl sich das CSB-Ergebnis nicht verbesserte.
Glastestfall 6: Dunkle Abwasserentfärbung von Nutztieren
Abwasserquelle:Dunkelbraun-schwarzes Viehabwasser.
- Fügen Sie 01 Entfärbungsmittel mit 400 ppm hinzu.
- Fügen Sie PAC mit 5.000 ppm hinzu.
- Fügen Sie anionisches PAM mit 5 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 8; dunkelbraun-schwarzes Aussehen
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; klarer gelber Überstand
Glastestfall 6: Dunkles Abwasser, getrennt in abgesetzte Feststoffe und klaren gelben Überstand.
Glastestfall 7: Viehabwasser mit 67,8 % CSB-Reduktion
Abwasserquelle:Braunes Viehabwasser.
- Fügen Sie 01 Entfärbungsmittel mit 300 ppm hinzu.
- Fügen Sie PAC mit 1.000 ppm hinzu.
- Fügen Sie anionisches PAM mit 10 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 8; braunes Aussehen; Nachnahme 716,6
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; klares hellgelb; Nachnahme 231
Nachnahmewechsel
Etwa 67,8 % Reduzierung
Trennungsergebnis
Große Flocken mit sichtbar verbesserter Klarheit des Überstands
Glastestfall 7: CSB sank nach chemischer Klärung von 716,6 auf 231.
Glastestfall 8: Versuch mit reduzierter PAC-Dosierung
Abwasserquelle:Braunes Viehabwasser.
- Fügen Sie 01 Entfärbungsmittel mit 300 ppm hinzu.
- Fügen Sie PAC mit 750 ppm hinzu.
- Fügen Sie anionisches PAM mit 10 ppm hinzu.
- Lassen Sie die Flocken absetzen.
Rohwasser
pH-Wert 9; braunes Aussehen
Aufbereitetes Wasser
pH-Wert 7; klarer gelber Überstand
Glastestfall 8: Klärungsversuch mit 300 ppm Entfärbungsmittel, 750 ppm PAC und 10 ppm anionischem PAM.
Gesamtleistungsbewertung
1. Farbe und sichtbare Klarheit
Alle acht Tests brachten eine sichtbare Klärung. Dunkles, braunes, gelbes oder trübes Abwasser verwandelt sich nach der Flockung und Trennung in einen farblosen, klaren gelben oder blassgelben Überstand.
2. Schwebstoffe und Flockenbildung
Die Fotos zeigen deutliche Flockenbildung, Absetzen oder Aufschwimmen. Dies weist darauf hin, dass die Behandlungskombinationen zur Destabilisierung suspendierter Feststoffe und kolloidaler Stoffe in den getesteten Proben wirksam waren.
3. CSB-Entfernung
Die CSB-Leistung war probenabhängig. Fall 7 erzielte die stärkste aufgezeichnete CSB-Reduktion, während Fall 5 zeigte, dass sich die visuelle Klarheit ohne eine entsprechende CSB-Reduktion verbessern kann.
4. Ammoniak-Stickstoff-Entfernung
Bei der Messung von Ammoniakstickstoff war die Reduzierung im Vergleich zum visuellen Klärergebnis begrenzt. Abhängig vom endgültigen Behandlungsziel können daher zusätzliche biologische Behandlung, Ammoniak-Strippung, Breakpoint-Chlorierung oder andere Prozesse zur Stickstoffentfernung erforderlich sein.
5. Vollständige Anwendung
Labordosierungen sollten nicht direkt in eine Großanlage kopiert werden. Der Chemikalienbedarf ändert sich je nach Abwasserquelle, Tierart, Futterzusammensetzung, Reinigungshäufigkeit, Feststoffkonzentration, pH-Wert, Temperatur und Lagerzeit. Vor dem kontinuierlichen Einsatz sollten repräsentative Gefäßtests und, wenn möglich, ein Pilotversuch durchgeführt werden.
Technischer Hinweis:Die Ergebnisse in diesem Artikel beschreiben die Leistung der physikalisch-chemischen Laboraufbereitung für bestimmte Abwasserproben. Sie allein belegen nicht die Einhaltung örtlicher Entladungsnormen. Die Einhaltung sollte anhand des vollständigen erforderlichen Indikatorensatzes bestätigt werden, der CSB, BSB, Ammoniakstickstoff, Gesamtstickstoff, Gesamtphosphor, Schwebstoffe, Farbe, Krankheitserreger und andere lokal regulierte Parameter umfassen kann.
Häufig gestellte Fragen
Kann für jede Tierabwasseranlage eine Chemikaliendosierung verwendet werden?
Nein. Die Zusammensetzung des tierischen Abwassers ist sehr unterschiedlich. Die Dosierungen von Entfärbemittel, PAC, pH-Einstellmittel und PAM müssen durch Gefäßtests mit repräsentativem Abwasser vom tatsächlichen Standort ausgewählt werden.
Was ist die empfohlene Reihenfolge der chemischen Zugabe?
Wenn alle vier Chemikalien benötigt werden, ist eine typische Reihenfolge Entfärbemittel, gefolgt von PAC, pH-Einstellung und schließlich anionischem PAM. Jede Chemikalie sollte ausreichend dispergiert sein, bevor die nächste hinzugefügt wird.
Warum wird PAM nach der PAC- und pH-Einstellung hinzugefügt?
PAC destabilisiert zunächst kolloidale Partikel. Nach der erforderlichen pH-Korrektur verbindet anionisches PAM die destabilisierten Partikel zu größeren Flocken. Diese Reihenfolge hilft PAM, seine Flockenbildungsfunktion effektiver zu erfüllen.
Bedeutet klares aufbereitetes Wasser, dass der CSB niedrig ist?
Nicht unbedingt. Klares Wasser kann noch gelöste organische Schadstoffe enthalten. Fall 5 ergab farbloses, klares Wasser, dessen CSB jedoch nicht abnahm. Zur Bestätigung der tatsächlichen Schadstoffentfernung ist eine Laboranalyse erforderlich.
Kann eine chemische Behandlung Ammoniakstickstoff vollständig entfernen?
Die aufgezeichneten Tests zeigten nur eine begrenzte Ammoniak-Stickstoff-Entfernung. Die chemische Klärung wird hauptsächlich für Farbstoffe, suspendierte Feststoffe und kolloidales Material eingesetzt. Möglicherweise ist dennoch eine biologische oder andere spezielle Behandlung zur Stickstoffentfernung erforderlich.
Können diese Labordosierungen direkt in einer Kläranlage eingesetzt werden?
Nein. Bei den Werten handelt es sich um Referenzergebnisse für bestimmte Proben. Die vollständige Dosierung sollte durch Tests mit frischen Gläsern, Berechnungen des Abwasserflusses und einen Optimierungsversuch vor Ort bestätigt werden.
Welche Informationen sind vor der Durchführung eines Abwasserbehältertests für Nutztiere erforderlich?
Zu den nützlichen Informationen gehören Abwasserquelle, täglicher Durchfluss, pH-Wert, Farbe, CSB, BSB, Ammoniakstickstoff, Gesamtstickstoff, Gesamtphosphor, Schwebstoffe, aktueller Aufbereitungsprozess und das erforderliche Ziel für aufbereitetes Wasser.
Benötigen Sie einen Test mit Abwasserbehältern für Nutztiere?
Bluwat Chemicals kann repräsentative Abwasserproben auswerten und geeignete Kombinationen aus Entfärbemitteln, PAC und PAM vergleichen.
Für eine aussagekräftigere erste Beurteilung geben Sie die Abwasserquelle, das tägliche Behandlungsvolumen, den pH-Wert des Rohwassers, den CSB, den Ammoniakstickstoff, die Schwebstoffe, die Farbe und das erforderliche Behandlungsziel an.
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