Membranbiologie

Wie Membranbiologie in der Abwasserbehandlung funktioniert

Bei der Membranbiologie wird Abwasser in einem biologisch aktiven Reaktor behandelt, in dem Mikroorganismen gelöste und fein verteilte Stoffe abbauen. Die anschliessende oder integrierte Membran trennt gereinigtes Wasser von Belebtschlamm und weiteren Partikeln. Dadurch bleibt die Biomasse im System, während das Permeat als behandelte Wasserphase abgeführt wird. Je nach Anlagenkonzept kommen eingetauchte oder extern beschickte Membranmodule zum Einsatz.

Typische Anwendungen für kommunales und industrielles Abwasser

Membranbiologie wird in kommunalen Kläranlagen ebenso eingesetzt wie bei industriellen Abwässern mit schwankender Belastung oder begrenztem Platzangebot. Das Verfahren eignet sich für Ausbauten und Nachrüstungen, wenn bestehende Becken weitergenutzt werden sollen. Auch bei Anforderungen an eine weitgehende Feststoffabtrennung oder an die Wiederverwendung von gereinigtem Wasser wird Membranbiologie berücksichtigt. Die Eignung hängt unter anderem von der Zusammensetzung des Abwassers und von der notwendigen Vorbehandlung ab.

Anlagenkonzepte und verfahrenstechnische Ausprägungen

Unterschieden wird vor allem zwischen integrierten Membransystemen im Belebungsbecken und externen Membrankreisläufen. In der Praxis werden dafür meist Mikrofiltrations- oder Ultrafiltrationsmembranen verwendet, weil sie Biomasse und feine Feststoffe zuverlässig zurückhalten. Die konkrete Auslegung betrifft unter anderem Membranfläche, Reinigungsstrategie, Luft- oder Strömungsführung und den Umgang mit Lastschwankungen. Bei industriellen Anwendungen wird das Verfahren oft auf bestimmte Prozessabwässer abgestimmt und mit weiteren Stufen kombiniert.

Abgrenzung zu Mikrofiltration, Ultrafiltration und Gegenosmose

Membranbiologie ist keine reine Membranfiltration, sondern ein kombiniertes biologisch-physikalisches Verfahren. Im Unterschied zu eigenständigen Mikrofiltrations-Anlagen oder Ultrafiltrations-Anlagen ist die biologische Umsetzung der Inhaltsstoffe Teil des Gesamtsystems. Gegenosmose-Anlagen dienen dagegen primär der Abtrennung sehr kleiner gelöster Stoffe und Salze und übernehmen keine biologische Reinigungsleistung. Innerhalb der hier eingeordneten physikalischen Behandlung bildet die Membrantrennung den technischen Kern, auch wenn die eigentliche Stoffumwandlung biologisch erfolgt.