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Kürzlich hat die Beijing Drainage Group unabhängig das weltweit erste städtische Abwasseraufbereitungsprojekt mit anaerober Ammoniumoxidation und Kurzzeitnitrifikation entwickelt, entworfen, gebaut und erfolgreich und stabil betrieben – das städtische Abwasserbehandlungsprojekt Beijing Fangzhuang zur anaeroben Ammoniumoxidation, das 2024 den Preis der International Water Association (International Water Association) gewann Association, IWA) Project Innovation Awards (PIA) Gold Award in der Kategorie „R&D Breakthrough“ Seit der Einführung der IWA Project Innovation Awards in der Kategorie „R&D Breakthrough“ ist es das erste Mal, dass ein asiatisches Projekt den Gold Award in dieser Kategorie gewonnen hat Kategorie.

Diese Technologie, die „rote Bakterien“ zur Behandlung städtischer Abwässer nutzt, kann Kosten senken und gleichzeitig die Qualität des Abwassers verbessern, das Recycling von Abwasserressourcen und Energie fördern und den Kohlenstoffausstoß wirksam reduzieren. Zukünftig wird diese Technologie im Bereich der städtischen Abwasserbehandlung in dieser Stadt weiter vorangetrieben.

Als wir uns dem biologischen Becken der Fangzhuang-Kläranlage der Beijing Drainage Group näherten, rollte das verarbeitete braune Abwasser unter der Wirkung des Belüftungsgeräts feinen Schaum aus. Das biologische Becken ist in regelmäßigen Abständen mit einer Hebevorrichtung ausgestattet. Das Personal schüttelt den Griff und das Kabel zieht einen quadratischen oder kugelförmigen Modulträger aus dem Abwasser, an dessen Oberfläche eine dichte Schicht roter Bakterien haftet Bei diesem Projekt geht es darum: „Der Kern der Abwasserbehandlungstechnologie sind die anaeroben Ammonium oxidierenden Bakterien, die das Abwasser denitrifizieren, auch ‚rote Bakterien‘ genannt“, sagte Zhang Shujun, leitender Wissenschaftler der Beijing Drainage Group und leitender technischer Direktor der Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Wissenschaft und Technologie Zentrum und Pekinger Gelehrter.

„Wenn der Stickstoffgehalt in stickstoffhaltigem Abwasser wie kommunalen Abwässern den Standard überschreitet und in das Gewässer eingeleitet wird, führt dies zu Umweltverschmutzungen wie schwarzen und geruchsintensiven Gewässern, Algenblüten und roten Fluten. Daher ist Denitrifikation das Schwerpunkt und Schwierigkeit der Wasserverschmutzungsprävention und -kontrolle.“ Zhang Shujun stellte vor, dass die Sauerstoff-Ammoniak-Oxidation in Abwässern eine anerkannte umweltfreundliche, kohlenstoffarme Abwasser-Denitrifizierungstechnologie ist. Im Vergleich zum herkömmlichen biologischen Denitrifizierungsprozess ist der Reaktionsweg der anaeroben Ammoniumoxidation kurz und schnell. die den Energieverbrauch bei der Belüftung reduzieren, Denitrifikationschemikalien einsparen und auch die Schlammproduktion und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen reduzieren können, sind zentrale Schlüsseltechnologien für die Zukunft im Umweltbereich und auch High-Tech-Werkzeuge zur Erreichung des „Double Carbon“-Ziels in dem Bereich der Abwasserbehandlung.

Zhang Shujun führte ein, dass „rote Bakterien“ primitive Bakterien seien, die fast so alt seien wie die Erde. Das Volumen von 100 Millionen gesammelten Stücken entspricht in etwa dem von Sesamsamen, sie können jedoch das Zehnfache ihres eigenen Körpergewichts an Ammoniak-Stickstoff-Schadstoffen „fressen“ und produzieren fast keinen Schlamm. Der Einsatz „roter Bakterien“ zur Kontrolle der Verschmutzung kann die Probleme, mit denen die Gewässerbewirtschaftung häufig konfrontiert ist, wie etwa schwarze und übelriechende Gewässer, Algenblüten und rote Fluten, die durch Ammoniak-Stickstoff-Verschmutzung verursacht werden, wirksam lösen.

Die Fangzhuang-Kläranlage ist das weltweit erste Mainstream-Projekt zur anaeroben Ammoniumoxidation für städtisches Abwasser mit einer Auslegungskapazität von 7.200 Kubikmetern pro Tag. Hier fließt das Abwasser nach einer physikalischen Behandlung wie Feinrosten, Sandtanks und Vorklärbecken in das biologische Becken, um mit der biologischen Behandlung zu beginnen. An dieser Stelle entfalten die „roten Bakterien“ ihre Wirkung. Zhang Shujun sagte, dass der Einsatz „roter Bakterien“ zur Stickstoffentfernung den Energieverbrauch der Belüftung deutlich um 60 % senken könne und durch die Zugabe von Denitrifikationsmitteln eine Einsparung von 100 % und eine Minimierung der Schlammproduktion möglich sei.

Die denitrifizierende Wirkung der „roten Bakterien“ ist sehr groß. Das Abwasser im biologischen Becken wird mit „roten Bakterien“ behandelt und fließt dann in das Nachklärbecken, wo die Trennung von Belebtschlamm und Wasser erreicht werden kann. Ich sah, dass das Wasser im Nachklärbecken klar und geruchlos war, Wasserpflanzen wuchsen im Wasser und Fische schwammen fröhlich. „Das sind die kleinen Jungfische, die wir vorher eingesetzt haben. Jetzt sind sie erwachsen geworden, und einige haben sogar kleine Fische vermehrt, was auch die Wirkung der Abwasserbehandlung beweist.“ Stabiler Betrieb, die Qualität des Abwassers liegt nahe an der Oberfläche des Gewässers der Klasse IV. Wenn die Wassertemperatur zwischen 11,6 °C und 28,9 °C liegt, ohne externe Kohlenstoffquellen und Phosphorentfernungsmittel, beträgt der durchschnittliche Gesamtstickstoff und der Gesamtphosphor Die Konzentrationen im Abwasser betragen 4,21 mg/l bzw. 0,22 mg/l, die Gesamtstickstoffentfernungsrate der integrierten anaeroben Ammoniumoxidationszone erreicht 78,2 %. Im Vergleich zu herkömmlichen Abwasserbehandlungsverfahren werden die Abwasserbehandlungskosten des Projekts erheblich gesenkt, der Energieverbrauch um mehr als 40 % gesenkt und die Betriebskosten um mehr als 25 % gesenkt.

Berechnungen zufolge können bei gleichbleibender Abwasserqualität jedes Jahr 250 Millionen Kilowattstunden Strom, 88.000 Tonnen Methanol und 108.000 Polyaluminiumchlorid eingespart werden, wenn alle städtischen Kläranlagen in Peking das anaerobe Ammoniumoxidationsverfahren übernehmen Die verbleibende Schlammmenge wurde um 44.000 Tonnen (Trockenschlamm) reduziert und die Kohlendioxidemissionen wurden um 162.000 Tonnen reduziert. Zukünftig wird die Beijing Drainage Group die Abwasserbehandlungskapazität des Fangzhuang-Projekts weiter verbessern und den Einsatz der „Rote-Bakterien“-Technologie zur Behandlung städtischer Abwässer weiter vorantreiben.

Quelle: Beijing Daily Client

Reporter: Wang Tianqi

Prozesseditor: u070