Polymereinsatz und -verbrauch

Polymere (auch: Flockungsmittel oder Konditionierungsmittel) sind synthetische organische Hilfsstoffe, die bei der mechanischen Klärschlammbehandlung unverzichtbar sind. Frischer Klärschlamm besteht zu über 95 % aus Wasser — und die feinen Schlammpartikel binden dieses Wasser so fest, dass sich selbst mit Hochleistungs-Zentrifugen oder Kammerfilterpressen ohne Vorbehandlung keine wirtschaftlichen Trockensubstanzgehalte erzielen lassen.

Durch die Zugabe von Polymeren werden die Feinpartikel zu größeren Flocken zusammengezogen. Dieses Verfahren heißt Konditionierung und ist Voraussetzung für fast jede maschinelle Entwässerung. Erst danach kann die Maschine effizient arbeiten und hohe TR-Werte (Trockenrückstand) erreichen.

Polymere werden in der Praxis als Emulsion oder Lösung angeliefert und vor der Entwässerungsmaschine inline in den Schlamm dosiert.

Je nach Schlammzusammensetzung kommen unterschiedliche Typen zum Einsatz:

• Kationische Polymere: am häufigsten, für biologischen Schlamm (negativgeladene Zellen)
• Anionische Polymere: für bestimmte Schlammtypen oder Gemische
• Nicht-ionische Polymere: Spezialanwendungen

Der Polymerverbrauch gibt an, wie viel Polymer zur Konditionierung einer definierten Schlammmenge benötigt wird. Er wird in kg Wirksubstanz (WS) pro Megagramm Trockenmasse (Mg TM) angegeben — also: wie viel Kilogramm Wirksubstanz pro Tonne Trockensubstanz im Schlamm.

Die eingesetzte Wirksubstanz (WS) — also der eigentlich aktive Anteil im Produkt — ist die relevante Bezugsgröße für Verbrauch und Kosten, nicht die gesamte Produktmenge.

Primärschlamm: 3–6 kg WS/Mg TM

Überschussschlamm: 7–14 kg WS/Mg TM

Faulschlamm (Gemisch): 5–10 kg WS/Mg TM

Industrieschlamm: sehr variabel, bis > 20 kg WS/Mg TM

Werden Polymere verwendet, die beim Aufbringen auf landwirtschaftliche Flächen in den Boden gelangen, greift die Düngemittelverordnung (DüMV): Die aufgebrachte Polymerfracht darf maximal 45 kg Wirksubstanz je Hektar in drei Jahren betragen. Zudem müssen synthetische Polymere eine Abbaurate von mindestens 20 % innerhalb von zwei Jahren nachweisen (Pflicht seit 01.01.2019).

Polymere sind ein signifikanter Kostenfaktor im Entwässerungsbetrieb. Bei schwankendem Schlamm oder schlecht optimierten Dosierungen kann der Verbrauch schnell das Doppelte des Optimums betragen. Eine laufende Optimierung der Polymerdosierung durch Jar-Tests und Online-Überwachung ist wirtschaftlich sinnvoll.