Kurze Antwort: Kommunale Anlagen produzieren etwa 70–90 g Trockensubstanz pro Person und Tag. Industrieanlagen variieren weit stärker, da chemischer Schlamm aus der Koagulation oft den biologischen Schlamm übersteigt. Bemessung auf Trockensubstanz pro Tag, dann Umrechnung in Kuchenvolumen — niemals auf Zulaufvolumenstrom.
Flow sagt dir fast nichts
Zwei Anlagen, die die gleiche Anzahl Kubikmeter pro Tag behandeln, können Schlammmengen produzieren, die sich um ein Mehrfaches unterscheiden. Die Durchflussmenge dimensioniert Pumpen und Rohrleitungen. Die Schlammmenge ergibt sich aus der Feststoff- und organischen Fracht, die ankommt, plus den Chemikalien, die man dosiert, um sie zu entfernen.
Die Frage muss also als drei separate Zahlen neu formuliert werden:
- Trockensubstanz pro Tag — biologisch plus chemisch, in kg TS/d
- Kuchen-Trockenheit — Wie viel Prozent dieses Kuchens sind nach der Entwässerung Feststoffe?
- Kuchenvolumen — was Sie tatsächlich für die Lagerung, den Transport und die Entsorgung zahlen
Kommunal: vom Menschen ausgehen
Für häusliches Abwasser sind die Pro-Kopf-Auslegungslasten der zuverlässigste Ausgangspunkt. Die Auslegungsrichtlinien der Minnesota Pollution Control Agency verwenden 0,20 lb TSS (91 g) und 0,17 lb BOD₅ (77 g) pro Person und Tag als Design-Mindestanforderungen.
Die Verarbeitung durch primäre Erfassung und sekundäre Ausbeute ergibt ungefähr 70–90 g Trockenmasse pro Person und Tag Insgesamt teilt es sich etwa 60/40 zwischen Primärschlamm und Überschussschlamm auf. Eine Anlage für 50.000 Personen produziert daher in der Größenordnung von 3,5–4,5 Tonnen Trockensubstanz pro Tag.
Zwei Warnungen zu den Pro-Kopf-Zahlen. Sie gehen von echtem häuslichem Abwasser aus – industrielle Einleitungen in die Kanalisation durchbrechen diese Annahme sofort. Und veröffentlichte nationale Zahlen sind zwischen Regionen nicht vergleichbar, weil einige durch die angeschlossene Bevölkerung und andere durch die Gesamtbevölkerung teilen.
Industrie: Beginnen Sie mit der Beladung, dann fügen Sie die Chemikalien hinzu.
Für Industrieabwasser gibt es keine Abkürzung über Pro-Kopf-Werte. Biologische Feststoffe stammen aus der tatsächlich entfernten organischen Fracht, und die Ausbeute hängt stark davon ab, wie lange der Schlamm im System verbleibt.
Das Schlammalter ist die ganze Geschichte. Die Betreiberschulung des Pennsylvania DEP gibt Schlammverweilzeiten von 3,5–10 Tage für konventionellen Belebtschlamm gegen 20–30 Tage für die verlängerte BelüftungLängere Verweilzeiten bedeuten, dass mehr Biomasse durch endogenen Abbau verbraucht wird, sodass die verlängerte Belüftung etwa die Hälfte bis ein Drittel der festen Abfälle pro kg entferntem BSB erzeugt.
Als Betreiberprüfung verwendet die Belebtschlammschulung von Michigan EGLE 0,7 lb Feststoffe pro lb entferntem BSB auf einer Gesamtschwebstoffbasis für konventionellen Betrieb. Verwenden Sie es als Plausibilitätsprüfung für eine Auslegungszahl, nicht als Auslegungszahl selbst – es ist kurzzeitig, auf TSS-Basis und enthält inerte Feststoffe, die mit dem Zulauf eingetragen werden.
Chemischer Schlamm ist derjenige, der die Menschen überrascht
Hier liegt der Fehler bei industriellen Schätzungen. Das Koagulans verschwindet nicht – es fällt aus und geht in den Schlamm über.
Die stöchiometrische Untergrenze ist unkompliziert. Alaun, der sich in Aluminiumhydroxid umwandelt, ergibt etwa 0,26 kg Trockenmasse pro kg Alaun; Eisen(III)-chlorid, das sich in Eisen(III)-hydroxid umwandelt, ergibt etwa 0,66 kg pro kg FeCl₃Das sind Mindestwerte: Sie erfassen nur das Hydroxid, nicht mitgefälltes Phosphat, adsorbierte organische Stoffe oder eingeschlossene Feststoffe aus dem Zulauf.
Gemessene Werte bestätigen die Größenordnung. Eine Studie aus dem Jahr 2016 in Entsalzung und Wasseraufbereitung gemessen 0,40–0,82 mg Schlamm pro mg FeCl₃ dosed across aerobic and anaerobic effluents. A practical design band of 0.4–0.8 kg DS per kg FeCl₃ is defensible.
Run the comparison and the point becomes obvious. At 80 mg/L of ferric chloride you generate around 53 mg/L of chemical solids. A biological stage removing 200 mg/L of BOD at an observed yield of 0.3 produces around 60 mg/L. At that dose the two are already the same order of magnitude — and industrial dosing frequently runs far higher.
The same 2016 study found that above roughly 80 mg/L of FeCl₃ the volatile-to-total solids ratio falls to about 0.5. The sludge becomes half mineral. That matters twice over: mineral sludge is heavier, and it dewaters differently from biological sludge.
Von trockenen Feststoffen zum Kuchenvolumen
Trockenfeststoffe pro Tag ist eine technische Kennzahl. Kuchenvolumen ist die Kennzahl, nach der Sie abgerechnet werden.
Die Umrechnung lautet:
Cake volume (m³/d) = dry solids (kg/d) ÷ [ cake bulk density (kg/m³) × solids fraction ]
Die Schüttdichte von Filterkuchen wird üblicherweise im Bereich von 1.050–1.250 kg/m³ angenommen, wobei bei kalk- oder eisenkonditioniertem Kuchen mit hohem Mineralgehalt eher der obere Bereich gilt. Bei 1.100 kg/m³ nimmt eine Tonne Trockensubstanz etwa Folgendes ein:
- 4,5 m³ bei 20 % Trockensubstanz
- 3,6 m³ bei 25 %
- 3,0 m³ bei 30 %
- 2,6 m³ bei 35 %
Wenn man den Feststoffgehalt des Kuchens von 20 % auf 30 % Trockensubstanz erhöht, verringert sich das Transportvolumen bei gleicher Feststoffmasse um etwa ein Drittel. Wo die Entsorgung nach Volumen berechnet wird, ist das der kommerzielle Vorteil der Druckfiltration, ausgedrückt als Arithmetik statt als Behauptung.
Welche Kuchenrestfeuchte kann man tatsächlich erreichen
Das US-EPA-Merkblatt zu Kammerfilterpressen mit vertieften Platten berichtet Feststoffgehalte des Kuchens von 45–50 % für Primär- plus Überschussschlammund bis zu 55 % für gekalkten tertiären Schlamm.
Lies den Konditionierungshinweis, bevor du mit diesen Zahlen planst. Dasselbe Dokument legt 10–30 % Kalk und 5–7,5 % Eisen(III)-chlorid, bezogen auf die Trockenmasse, fest, um sie zu erreichen. Kalk und Eisen gehen als inerte Masse in den Kuchen ein, daher ist ein Teil dieses hohen Prozentsatzes zugesetzte Feststoffe und nicht entferntes Wasser. Mit Nur PolymerkonditionierungDieselbe Quelle gibt etwa an 45 % für Primärfeststoffe und 35 % für Primärschlamm plus überschüssigen Belebtschlamm.
Zum Vergleich gibt das EPA-Merkblatt für Bandfilterpressen 20–35 % für Rohprimärschlamm plus Überschussschlamm und 12–22 % für anaerob stabilisierten Überschussschlamm an. Der Unterschied zwischen Band- und Druckfiltration ist real, und er ist am größten bei den Schlämmen, die sich am schlechtesten entwässern lassen.
Noch eine zitierfähige Zeile, die es wert ist, gekannt zu werden: Das EPA-Fact-Sheet gibt an, dass Filterpressen mit versenkten Platten für Anlagen unter etwa 4 MGD (etwa 15.000 m³/d) kosteneffektiv sind.
Was für eine Schlamm-Schätzung gesendet werden soll
- Bediente Bevölkerung oder Prozessdurchfluss und Zufluss-CSB/BSB und TSS
- Ob der Abwasserkanal industrielle Einleitungen erhält und aus welchen Branchen
- Koagulanzientyp und -dosis sowie etwaige Kalkzugabe
- Schlammalter oder Belüftungsmodus, falls die biologische Stufe bereits vorhanden ist
- Ob Schlamm vor der Entwässerung ausgefault oder eingedickt wird
- Wie die Entsorgung abgerechnet wird — nach Gewicht oder nach Volumen
Verwandt: Wie viele Filterplatten benötigen Sie?, Filterpressenauslegung für kommunalen Schlamm nach Einwohnerzahlund Filterpresse versus Schneckenpresse. Zugehörige Ausrüstung: Kammerfilterpresse und Membranfilterpresse.
Häufig gestellte Fragen
Wie viel Schlamm produziert eine Kläranlage pro Tag?
Kommunale Anlagen produzieren etwa 70 bis 90 Gramm Trockenmasse pro Person und Tag. Eine Anlage für 50.000 Personen produziert täglich etwa 3,5 bis 4,5 Tonnen Trockenmasse. Industrieanlagen variieren weit stärker, da die Koagulansdosierung und die organische Belastung den Wert bestimmen und nicht die Bevölkerungszahl.
Kann ich den Schlamm aus der Durchflussrate abschätzen?
Nein. Pumpen und Rohrleitungen werden nach Durchflussmengen dimensioniert, nicht nach der Schlammmenge. Zwei Anlagen, die identische Volumina behandeln, können je nach Zulauf-Feststoffen, organischer Belastung und chemischer Dosierung mehrere Male unterschiedliche Schlammmassen erzeugen. Schätzen Sie stattdessen anhand der Trockensubstanz pro Tag.
Wie viel Schlamm produziert Eisen(III)-chlorid?
Etwa 0,4 bis 0,8 kg Trockenfeststoffe pro kg dosiertem Eisen(III)-chlorid, basierend auf Messwerten. Die stöchiometrische Untergrenze liegt bei 0,66 kg pro kg, wobei nur das Hydroxidpräzipitat gezählt wird. Alaun ergibt etwa 0,26 kg pro kg auf derselben Basis.
Wiegt chemischer Schlamm mehr als biologischer Schlamm?
Oft ja, in Industrieanlagen. Bei 80 mg/L Eisen(III)-chlorid sind die chemischen Feststoffe bereits vergleichbar mit den biologischen Feststoffen aus dem Abbau von 200 mg/L BSB. Oberhalb dieser Dosis wird der Schlamm etwa zur Hälfte mineralisch, was sowohl seine Masse als auch sein Entwässerungsverhalten verändert.
Wie rechne ich Trockenfeststoffe in Kuchenvolumen um?
Teilen Sie die tägliche Trockenmasse durch die Schüttdichte des Kuchens multipliziert mit dem Feststoffanteil. Bei 1.100 kg pro Kubikmeter ergeben eine Tonne Trockenmasse etwa 3,0 Kubikmeter Kuchen bei 30 % Trockenmasse oder 4,5 Kubikmeter bei 20 %.
Produziert die verlängerte Belüftung weniger Schlamm?
Ja, etwa die Hälfte bis ein Drittel des konventionellen Belebtschlamms pro kg entferntem BSB. Der Grund ist das Schlammalter: Die verlängerte Belüftung läuft 20 bis 30 Tage gegenüber 3,5 bis 10 Tagen bei konventioneller Belüftung, sodass der endogene Abbau mehr Biomasse verbraucht.
Senden Sie Ihre Bevölkerungs- oder Prozesslast, die Koagulansdosis und die Entsorgungsgrundlage, und wir werden die Schlammmenge und das Kuchenvolumen mit Ihnen durchrechnen: Eine Schlamm- und Leimschätzung anfordern.
Referenzen: US EPA — Merkblatt zu Kammerfilterpressen mit vertieften Platten (832-F-00-058), US EPA — Merkblatt zur Schwerkraftverdickung (832-F-03-022), Minnesota Pollution Control Agency — Richtlinien zur Bestimmung von Auslegungsdurchfluss und Auslegungsbelastung.