Küchenabwasser ist eine Art hochkonzentriertes organisches Abwasser, dessen Wasserqualität je nach Abfallart, Größe der Anlage und Jahreszeit erheblich schwankt. Basierend auf Wasserqualitätsanalysen ähnlicher Projekte liegt das Verhältnis BOD/COD des Zuflusses im Allgemeinen zwischen 0,3 und 0,6, was auf eine gute biologische Abbaubarkeit hinweist. Durch den Einsatz biologischer Aufbereitungsverfahren können die meisten COD und SS effektiv aus dem Abwasser entfernt werden. Angesichts der Eigenschaften des Abwassers, das Öl und hohe SS-Konzentrationen enthält, werden Zyklon-Ölabscheider und Luftflotation zur Entfernung von Öl und SS als Vorbehandlung vor der biologischen Behandlung eingesetzt.

Aufgrund der hohen Konzentrationen an COD und Ammoniakstickstoff im Abwasser erreicht der COD-Wert des Abwassers nach der Vorbehandlung und biologischen Verarbeitung aufgrund des Vorhandenseins vieler feuerfester organischer Substanzen bei Verwendung einer biologischen Behandlung typischerweise 600–800 mg/L, was es schwierig macht, Werte unter 500 mg/L zu erreichen. Das MBR (Membran-Bioreaktor)-Behandlungsverfahren zeichnet sich durch eine hohe Schadstoffkonzentration und einen hohen Ammoniakstickstoffgehalt aus und umfasst Nitrifikations- und Denitrifikationsbehandlungsanlagen, mit denen COD und Ammoniakstickstoff effektiv entfernt werden können.

Das MBR-Verfahren zur Abwasserbehandlung von Küchenabfällen profitiert von einer hohen Schlammkonzentration, wodurch das Volumen der Behandlungsstrukturen deutlich reduziert wird, was zu geringeren Projektinvestitionen, stabilen Behandlungseffekten und hoher Kosteneffizienz führt.

Kernsystemkomponenten und Prozessablauf

1. Umfassender Ausgleichstank:Nach der anaeroben Vergärung enthält das Abwasser noch große Mengen an Schwebstoffen und Öl. Um den normalen Betrieb nachfolgender Aufbereitungsprozesse sicherzustellen, müssen zunächst Öl und Schwebstoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Daher gelangt das Abwasser vor Eintritt in das MBR-Aufbereitungssystem zunächst in einen Zyklon-Ölabscheider und dann in einen Luftflotationstank, um Öl und große Partikel zu entfernen.

2. Luftflotationstank:Das Abwasser fließt in einen kleinen Belüftungsabschnitt, der mit einem Abscheider (oder einer Gas-Flüssigkeits-Mischpumpe) ausgestattet ist, wo es sich vollständig mit den Mikroblasen vermischt, die beim Aufstieg durch den Belüftungsabschnitt entstehen. Aufgrund des Dichteungleichgewichts zwischen dem Gas-Flüssigkeits-Gemisch und der Flüssigkeit wird ein vertikaler Auftrieb erzeugt, der das SS an die Wasseroberfläche bringt. Während des Aufstiegs heften sich Mikroblasen an das SS, und wenn es die Oberfläche erreicht, wird das SS dort von diesen Blasen gestützt und gehalten. Das auf der Oberfläche schwimmende Edelstahl wird durch einen Kettenschaber stoßweise entfernt.

3. Biochemisches System:Der Ultrafiltrationsbereich des MBR-Systems nutzt interne (externe) Ultrafiltrationsmembranmodule und ein Online-Reinigungssystem. Nach der Vorbehandlung gelangt das Abwasser in den biochemischen Tank, der das interne (externe) biochemische Aufbereitungssystem MBR darstellt. Der biochemische Reaktor MBR besteht aus einem Vordenitrifikationstank und einem Nitrifikationstank, die beide einen sekundären Denitrifikations- und Nitrifikationsprozess nutzen. Im Nitrifikationstank bauen hochaktive aerobe Mikroorganismen die meisten organischen Stoffe ab und oxidieren Ammoniakstickstoff und organischen Stickstoff zu Nitraten und Nitriten, die dann in den Denitrifikationstank zurückgeführt werden, wo sie in einer anoxischen Umgebung zu Stickstoffgas reduziert werden, wodurch eine Stickstoffentfernung erreicht wird. Um die Sauerstoffverwertung zu verbessern,Zum Einsatz kommt ein internes Zirkulationsstrahlbelüftungssystem mit einer Sauerstoffausnutzungsrate von bis zu 35 %. Durch die Schlammrezirkulation kann die Schlammkonzentration im biochemischen Reaktor 15 g/l erreichen. Die durch kontinuierliche Akklimatisierung gebildete mikrobielle Flora kann auch biologisch schwer abbaubare organische Stoffe im Abwasser nach und nach abbauen. Der Vordenitrifikationsreaktor nutzt die im Abwasser vorhandenen Kohlenhydrate. Die Ammoniak-Stickstoff-Entfernungsrate des Nitrifikations-Denitrifikationstanks kann 90 % überschreiten, wobei die Schadstoffentfernungslast hoch ist und die Schlammkonzentration 15 g/l erreicht.

Auswahltabelle für Sensortechnologie und Systemintegration

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Ist es normal, dass COD nach der Vorbehandlung von Küchenabfällen bei etwa 800 mg/L bleibt?
A1: Ja, Küchenabfälle enthalten feuerfeste organische Stoffe. Wenn die standardmäßige biologische Behandlung nicht ausreicht, ist eine verstärkende Vorbehandlung (z. B. Zugabe von Flockung) und eine Optimierung der Denitrifikations-Kohlenstoffquellenergänzung erforderlich.

F2: Wie kann die Verschmutzung von MBR-Membranmodulen bei der Behandlung von Küchenabfällen überwacht werden?
A2: Überwachen Sie den Transmembrandruck (TMP). Wenn der TMP zunimmt, sollte PLC verknüpft werden, um ein automatisiertes Clean-In-Place-Programm (CIP) auszulösen.

F3: Erfordern YexSensor-Sensoren eine häufige manuelle Kalibrierung?
A3: Nein. Sensoren der YEX-Serie verwenden hochstabile Elektroden und optische Technologie, mit einem normalen Wartungszyklus von 3–6 Monaten.

F4: Wie kann eine Regelung des Belüftungssystems mit Ammoniak-Stickstoff-Überwachung realisiert werden?
A4: Geben Sie Ammoniak-Stickstoff-Daten in Echtzeit an den PLC weiter, um die Gebläsefrequenz oder die Betriebszyklen der Strahlbelüftung automatisch anzupassen und so den Energieverbrauch zu senken.

F5: Werden Modbus-Adresstabellen für die Systemintegration bereitgestellt?
A5: Ja, jeder YexSensor-Einheit liegt ein detailliertes Handbuch zur Registeradresszuordnung für die nahtlose Integration in Standard-SPS bei.

F6: Wie kann mit einer verringerten Nitrifikationseffizienz in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen umgegangen werden?
A6: Nitrifizierende Bakterien sind temperaturempfindlich. Erweitern Sie während des Winterbetriebs die SRT und erhöhen Sie die Überwachungsgenauigkeit von DO, um die mikrobielle Aktivität sicherzustellen.

F7: Wie kann die Mikroblasendichte im Luftflotationstank überwacht werden?
A7: Derzeit wird der Effekt der Luftflotation indirekt durch Überwachung der Trübung des Abwassers und der SS-Konzentration beurteilt. Zur dynamischen Rückmeldung können optische Trübungssensoren integriert werden.

F8: Welche Schutzanforderungen gelten für Geräte in stark korrosiven Umgebungen?
A8: Alle YexSensor-Sondenköpfe bestehen aus korrosionsbeständigen Materialien (z. B. POM oder Edelstahl 316L) und eignen sich für Umgebungen mit hohem Salzgehalt und hoher organischer Belastung.

Zusammenfassung

Bei Projekten zur Abwasserbehandlung von Küchenabfällen liegt der Schlüssel zur Technologie nicht in der Aneinanderreihung einzelner Geräte, sondern in der geschlossenen Integration von „Vorbehandlung + biologischer Behandlung + intelligenter Sensorik“. YexSensor bietet nicht nur hochpräzise Online-Überwachungsterminals für Ingenieurbüros, sondern setzt sich auch dafür ein, die Komplexität der Projektintegration durch standardisierte Bustechnologie und Datenverarbeitungslogik zu reduzieren. Durch präzise Sensorvernetzung können Systemintegratoren den stabilen Betrieb von MBR-Prozessen sicherstellen, die Lebensdauer von Membranmodulen effektiv verlängern und die allgemeine Umweltverträglichkeit sowie die wirtschaftlichen Vorteile des Projekts verbessern. Wir unterstützen unsere Partner weiterhin dabei, eine effizientere automatisierte Steuerung in komplexen Bereichen der Abwasserbehandlung zu erreichen.