Entwässerung (Schlammenwässerung)

Die mechanische Entwässerung ist ein Verfahren zur Reduzierung des Wassergehalts von Klärschlamm mit dem Ziel der Volumen- und Massenreduktion. Sie ist ein zentraler Schritt in der Schlammbehandlungskette und Voraussetzung für wirtschaftlichen Transport sowie Weiterverarbeitung (Trocknung, Verbrennung, Kompostierung).

Flüssiger Klärschlamm enthält 94–99,5 % Wasser. Durch Entwässerung wird das Volumen drastisch reduziert. Die Kenngröße wird als TR (Trockenrückstand) oder auch TS (Trockensubstanz) angegeben.

Schlamm mit TR = 1 % (Flüssigschlamm):
100 m³ enthalten nur 1 Mg Trockenmasse

Schlamm mit TR = 25 % (nach Zentrifuge):
100 m³ enthalten 25 Mg Trockenmasse

Die Entwässerung auf 20–30 % TR reduziert das zu transportierende Volumen auf 1/10 bis 1/25 des Ausgangswerts.

Der nach der Entwässerung erreichte TR-Gehalt bestimmt maßgeblich die nachfolgenden Entsorgungskosten: Höherer TR = geringere Transportkosten, besserer Heizwert für die Verbrennung, günstigere Entsorgungsgebühren je Mg. Die Wahl des richtigen Entwässerungsverfahrens ist daher eine der wichtigsten wirtschaftlichen Entscheidungen beim Betrieb einer Kläranlage oder Industrieanlage.

Die Zentrifuge (meist als Dekanter-Zentrifuge gebaut) trennt Feststoff und Wasser durch Schleuderkraft. Eine rotierende Trommel erzeugt hohe Beschleunigung (1.500–4.000 × g); eine innen laufende Schnecke fördert den Feststoffkuchen aus der Trommel.

Erreichbarer TR: 20–30 %

Vorteile: vollkontinuierlicher Betrieb, geringer Platzbedarf, gute Automatisierbarkeit

Nachteile: höherer Energieverbrauch, empfindlich gegenüber Fremdkörpern

Schlammkuchen werden zwischen Filterplatten unter hohem Druck ausgepresst. Nach dem Presszyklus werden die Platten auseinandergefahren und der Kuchen fällt heraus.

Erreichbarer TR: 30–45 %

Vorteile: höchste TR-Werte, geringer Polymerverbrauch bei bestimmten Schlämmen

Nachteile: diskontinuierlicher Betrieb, personalintensiv, hoher Platzbedarf

Der Schlamm wird zwischen zwei umlaufenden, mit Druck beaufschlagten Filterbändern entwässert.

Erreichbarer TR: 18–28 %

Vorteile: geringer Energieverbrauch, robust

Nachteile: geringerer TR als Kammerfilterpresse, empfindlich gegen Faserstoffe

Rotierende Schnecke presst Schlamm durch einen perforierten Zylinder. Vor allem für vorentwässerte oder gut entwässerbare Schlämme.

Erreichbarer TR: 15–28 %

Vorteile: sehr energieeffizient, wartungsarm

Nachteile: geringer TR-Gehalt bei biologischem Schlamm

Bei der Entschlammung von Klärteichen ist vor Beginn der Entwässerung zu klären, wie der Schlamm aus dem Teich entnommen wird:

Nassräumung: Der Schlamm wird im nassen Zustand direkt aus dem befüllten Teich abgesaugt (Saugbagger, Spülköpfe). Anschließend erfolgt die Entwässerung mit einer mobilen Anlage vor Ort. Vorteil: keine vollständige Außerbetriebnahme des Teichs notwendig.

Trockenräumung: Der Teich wird zuerst vollständig entleert und abgepumpt. Der Schlamm trocknet vor oder wird mechanisch entwässert und anschließend mit Radladern oder Baggern abtransportiert. Vorteil: höhere TR-Ausgangswerte, einfachere Logistik — Nachteil: längere Betriebsunterbrechung.

Die Entwässerung selbst erfolgt bei Klärteich-Projekten häufig mit mobilen Entwässerungsanlagen (Dekanter-Zentrifuge oder Siebbandpresse auf Trailer-Aufbau), die direkt auf dem Gelände aufgestellt werden.

Vor der eigentlichen Entwässerung wird der Schlamm mit Flockungsmitteln (Polymeren) konditioniert, um die Entwässerbarkeit zu verbessern. Mehr dazu im Glossar-Eintrag Polymerverbrauch.

Hinweis für kleine Kläranlagen: Anlagen ohne Faulturm erzeugen aerob stabilisierten Schlamm. Dieser verhält sich bei der Entwässerung ähnlich wie biologischer Überschussschlamm; je nach Anlage sind die TR-Ausgangswerte etwas höher als bei Faulschlamm. Verfahrenswahl und Polymerkonditionierung bleiben grundsätzlich gleich.