1. Was ist die Flotation mit gelöster Luft (DAF)?

Die Flotation mit gelöster Luft (DAF) ist eine weit verbreitete Klärtechnologie in der physikalisch-chemischen Abwasserbehandlung und bei der Schlammkonzentration. Diese Technologie trennt Schwebstoffe, Öle und Fette aus dem Abwasser durch die Zufuhr von Luft in Form von Mikroblasen, an denen die Partikel haften bleiben und dadurch an die Oberfläche steigen.

2. Wie funktioniert ein Flotationssystem mit gelöstem Luft?

Ein DAF-System arbeitet im Dauerbetrieb. Das Abwasser wird in den Flotationsbehälter geleitet, wo es am Einlauf mit einem Teil des mit Druckluft angereicherten Zuflusses vermischt wird. Die bei der Druckentlastung entstehenden Mikro-Luftblasen haften an den im Abwasser enthaltenen Schwebstoffen und befördern diese an die Oberfläche, wo sie durch Abstreifer entfernt werden. Das geklärte Abwasser wird im oberen Bereich des Flotationsbehälters unterhalb der Schwimmschicht aufgefangen.

3. Was sind die wichtigsten Anwendungsbereiche von DAF-Systemen?

DAF-Systeme werden sowohl zur Wasseraufbereitung als auch zur Abscheidung und Konzentration von Schadstoffen in verschiedenen Industriezweigen, sowohl für deren Produkte als auch für deren Abfälle. DAF-Systeme bieten eine hervorragende Leistung bei der Abscheidung von Schwebstoffen, Ölen, Fetten, Emulsionen und Substanzen mit geringer oder mittlerer Dichte. Darüber hinaus werden im Prozess organische Stoffe und andere Schadstoffe (Nährstoffe, Metalle usw.) entfernt, die mit den abgeschiedenen Feststoffen verbunden sind. Bei korrekter Auslegung des physikalisch-chemischen Prozesses fallen zudem Salze und andere Bestandteile aus, die als Feststoffe entfernt werden.

• Im Abwasser sind die wichtigsten Anwendungsbereiche:
• Schlammkonzentration
• Vorklärung
• Sekundärklärer für aerobe und anaerobe biologische Reaktoren
• Meerwasserentsalzung

4. Warum wird die Flotation mit gelöstem Luft bei der Abwasserbehandlung eingesetzt?

Im Vergleich zu anderen Verfahren zur Abwasserklärung ermöglicht das DAF-System den Betrieb bei hohen hydraulischen Belastungen (4 – 6^m³/m²/h) und hohen Massenbelastungen (3 – 5^kg/m²/h), was zu einem geringeren Platzbedarf führt. Zudem werden Schadstoffabscheidungsgrade in der Größenordnung von 95–99 % erreicht, und der nach diesem Prozess anfallende Schlamm weist eine höhere Konzentration (3–5 %) auf als der bei anderen Verfahren (Sedimentation) anfallende Schlamm.

5. In welchen Branchen werden DAF-Systeme üblicherweise eingesetzt?

Im Allgemeinen sind DAF-Systeme eine hervorragende Technologie zur Abscheidung von Schwebstoffen aus Industrieabwässern. Es gibt jedoch Branchen, in denen ihr Einsatz aufgrund der Beschaffenheit der im zu behandelnden Wasser enthaltenen Schwebstoffe häufiger anzutreffen ist, wie beispielsweise:

• Lebensmittelindustrie (Milch-, Fleisch-, Getränke-, Öl- und Fettindustrie usw.).
• Textilindustrie
• Metallindustrie
• Pharmaindustrie
• Papierindustrie
• Raffinerien und petrochemische Anlagen
• Aufbereitung von Trinkwasser und kommunalen Abwässern
• Im Allgemeinen als System zur Konzentration von Schlamm und Produkten

6. Wie schneidet die DAF-Technologie im Vergleich zur Sedimentation ab?

Es handelt sich um zwei Technologien zur Abwasserklärung. Um sie miteinander zu vergleichen, ziehen wir ihre Auslegungsparameter sowie die Betriebskosten und ihre Schlammproduktionskapazität heran. Die folgende Tabelle enthält Richtwerte:

7. Werden alle im Abwasser enthaltenen Schwebstoffe durch Flotation abgeschieden?

Die Schwebstoffe, an die sich die in den Abwasserstrom eingebrachten Luftmikrobläschen anlagern, neigen aufgrund ihrer geringeren Schüttdichte dazu, aufzusteigen; schwerere Feststoffe hingegen sinken ab und lagern sich am Boden des Flotationsbehälters ab. DAF-Anlagen verfügen über ein System zur Entsorgung des abgesetzten Schlamms. Die Abscheideleistung von DAF-Anlagen kann je nach Art des Abwassers über 95 % betragen.

8. Ist ein DAF-Fahrzeug teuer?

DAF-Schwimmer werden in der Regel aus Metall (beschichteter Stahl und Edelstahl) oder aus Kunststoff (GFK, PP) gefertigt und sind mit einem System zur Luftkompression und -auflösung ausgestattet, das über eine Pumpe und einen Druckbehälter sowie ein entsprechendes Dekompressions- und Einspritzsystem funktioniert. Das Ergebnis ist auf den ersten Blick teurer als ein herkömmliches Sedimentationssystem; wenn man jedoch bedenkt, dass auf einen möglichen Schlammverdicker verzichtet werden kann und der Platzbedarf deutlich geringer ist, erweist sich das Verfahren als sehr rentabel und effizient.

9. Ist ein DAF-System für die Abscheidung von Emulsionen, Ölen und Kohlenwasserstoffen effizient?

DAF-Systeme sind die effizienteste Technologie zur Abscheidung von Ölen und Kohlenwasserstoffen. Dies liegt an der Koaleszenzwirkung, die die Luftmikrobläschen auf diese Substanzen ausüben, die mit Wasser nicht mischbar sind und meist in Form von kolloidalen Mizellen vorliegen. Zudem sind in vielen Fällen keine Reagenzien für die Abscheidung erforderlich, da diese Stoffe meist eine geringe Dichte aufweisen; daher ermöglicht das DAF-Verfahren die Rückgewinnung vieler dieser Verbindungen.

10. Welche Rolle spielt eine DAF-Anlage in einer Entsalzungsanlage?

Die DAF-Flotation ist als Vorbehandlung bei der Entsalzung sehr wirksam, da sie die Umkehrosmosemembranen vor Verschmutzungen schützt, die deren Lebensdauer verkürzen und deren Leistung beeinträchtigen. Es ermöglicht eine hohe Abscheidungsrate von Schwebstoffen, Algenzellen, Ölen, Fetten und Kohlenwasserstoffen, die durch Sedimentation nicht entfernt werden können, und schützt so die nachfolgenden Entsalzungsprozesse. Darüber hinaus minimiert es Algennebenprodukte und deren Toxine, die in das Trinkwasserversorgungsnetz gelangen könnten.

11. Wie viel Platz benötigt ein DAF-System?

Die Größe der DAF-Anlagen hängt von der zu behandelnden Wassermenge ab, doch nimmt eine Anlage in der Regel weniger Platz ein als andere Abwasserkläranlagen, da sie bei hohen hydraulischen und massiven Belastungen betrieben werden kann. Zudem entfällt die Notwendigkeit, eine Schlammeindickungsanlage zu installieren, da DAF-Systeme diese Funktion ebenfalls übernehmen können.

12. Ist die Montage eines DAF-Systems kompliziert?

Eine Anlage zur Flotation mit gelöstem Luft wird in der Regel werkseitig vormontiert geliefert, was die Installation am endgültigen Aufstellungsort erheblich vereinfacht. Da zudem nur minimale bauliche Maßnahmen für die Inbetriebnahme erforderlich sind, ist auch die Installationszeit entsprechend kurz.

Es müssen lediglich die Anschlüsse für Abwasser, Pneumatik und Elektrik angeschlossen werden; darüber hinaus ist höchstens das Luftkompressions- und -einblasssystem (Pumpe/Druckbehälter/Injektor) mit dem Schwimmergehäuse sowie die chemische Aufbereitungsanlage, die üblicherweise auf einem Skid geliefert wird, zu verbinden. (PFL-Flockungsgerät für Koagulation und Flockung – SIGMADAF)

13. Ist die Inbetriebnahme eines DAF-Geräts kompliziert?                             

Die DAF-Anlagen werden in der Regel in der Werkstatt vormontiert und getestet. Dies vereinfacht die Inbetriebnahme vor Ort erheblich, da die meisten Automatismen bereits in der SPS programmiert sind und lediglich die Betriebs- und Rückführdrücke sowie die Durchflussmengen eingestellt werden müssen. Die Dosierungen der Reagenzien werden vor Ort mittels eines Jar-Test-Systems angepasst, um die Leistung zu optimieren.

1. Aus welchen Komponenten besteht ein DAF-System?

Die wichtigsten Komponenten eines DAF-Systems sind:

• Flotationsbecken, in dem die Trennung von Feststoffen und Schwimmstoffen erfolgt.
• Luftdruckbeaufschlagungssystem für einen Teil des geklärten Abwassers, der zum Einlauf zurückgeführt wird. Das System umfasst eine Pumpe und einen Druckbehälter, in den die Druckluft eingeleitet und aufgelöst wird.
• Ein Sprühsystem, das die gleichmäßige Bildung von Mikrobläschen aus druckloser Luft ermöglicht.
• Entfernung von schwimmenden Feststoffen mittels Oberflächenabstreifern

2. Was ist der optimale Druck für den Betrieb eines DAF?

Der übliche Druck, mit dem Luft in den Druckkreislauf eingeleitet wird, um die erwarteten Trennergebnisse zu erzielen , beträgt 3–6 bar, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab:

• Eigenschaften des zu behandelnden Wassers: Faktoren wie die Belastung und die Art der zu entfernenden Schadstoffe oder die Temperatur sind entscheidend für die Auslegung der Anlage.
• Wasser-Luft-Verhältnis. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem zuzuführenden Druck und der im Wasser gelösten Luft (ca. 0,05 kg Luft/kg Trockensubstanz/h bei 5 bar).
• Größe der Mikrobläschen. Der Druck beeinflusst die Größe der Bläschen (die gewünschte Größe beträgt ≤50 µm).

3. Welche Rolle spielen Koagulierungs- und Flockungsmittel beim Flotationsverfahren mit gelöstem Luft?

Häufig liegen die im Abwasser enthaltenen Schwebstoffe in Form von Kolloiden vor, die aufgrund ihrer elektrischen Ladung in der Suspension verbleiben. Um sie abzuscheiden, werden zunächst Koagulierungsmittel zugesetzt, die ihre Polarität neutralisieren (_FeCl₃,_Al₂SO₄, PAC usw.), und anschließend werden Flockungsmittel dosiert, bei denen es sich um langkettige Polymere handelt, mit denen sich abscheidbare„Flocken“bilden.

4. Wie löst sich Luft in einem DAF-System in Wasser auf?

Um Druckluft in Wasser aufzulösen, wird ein Teil des geklärten Wassers, das aus dem DAF-Behälter austritt, in einen kleinen Druckbehälter (Druckkessel) gepumpt, in den ebenfalls Druckluft mit demselben Druck eingeleitet wird. Auf diese Weise wird das Abwasser mit Luft übersättigt, deren Menge gemäß dem Henry-Gesetz dem jeweiligen Druck und der jeweiligen Temperatur entspricht.

5. Wie entstehen Luftmikrobläschen im Abwasser, um die Flotation in einem DAF zu bewirken?

Der mit Luft gesättigte Abwasserstrom wird zum Einlauf des Flotationstanks zurückgeführt und strömt durch ein Druckminderventil, unmittelbar bevor er in einen Mischer mit dem Rohabwasser gelangt. Dadurch wird die Luft in Form kleiner Bläschen freigesetzt, deren Größe einen direkten Einfluss auf die Aufsteiggeschwindigkeit der damit verbundenen Schwebstoffe hat.

7. Wie hoch sind die Auslegungsdurchflussmengen für industrielle DAF-Anlagen?

Die Auslegungsdurchflussmengen der DAF-Anlagen hängen von der Art der Abwässer ab, die in den verschiedenen Industriezweigen anfallen. So können in Industriezweigen, die große Durchflussmengen mit geringer oder mittlerer Schwebstoffbelastung einleiten (Trinkwasseraufbereitungsanlagen, Lebensmittelindustrie, Petrochemie usw.), Anlagen mit einer Durchflussmenge von bis zu 250^m³/h vorgefertigt werden (Datenblatt-FPBC-ES.pdf) während in der chemischen Industrie üblicherweise mit geringeren Durchflussmengen und höheren SS-Belastungen gearbeitet wird (Datenblatt-FPAC-ES.pdf) und die vorgefertigten Anlagen in der Regel 150^m³/h nicht überschreiten.

Bei SIGMADAF stellen wir DAF-Anlagen her, die Durchflussmengen von 3^m³/h bis zu über 1.000^m³/h bewältigen können.

8. Was sind die Auslegungsparameter des DAF-Systems?

Die Parameter, die bei der Auslegung einer Flotationsanlage mit gelöstem Luft verwendet werden, sind:

• Auslegungsdurchfluss (^m³/h)
• SS / Öle und Fette (mg/l)                                                                     
• Hydraulische Belastung (5 – 15^m³/m²/h)
• Einwirkzeit (15–30 Minuten)
• Umwälzmenge (15 – 50 % der Zuflussmenge)
• Zufuhr von Druckluft (0,05 kg Luft/kg Feststoff/Stunde)

Die Art der Branche und der Prozess, aus dem das Abwasser stammt, sind ebenfalls entscheidend für die korrekte Auslegung der DAF-Anlage.

9. Wie erhalte ich ein DAF-System an meinem Standort?

Die Installation ist einfach, doch die Inbetriebnahme erfordert spezifische Kenntnisse im Bereich Wasseraufbereitungssysteme.

Unsere Anlagen verlassen die Werkstatt vollständig montiert und getestet. Je nach Kundenwunsch wird die Anlage in der Regel in modularen Baugruppen geliefert, die vor Ort leicht zusammengebaut werden können, oder vollständig montiert und miteinander verbunden (Plug&Play). Für spezielle Anwendungen können maßgeschneiderte Anlagen aus den geeigneten Materialien gefertigt werden.

10. Aus welchen Materialien bestehen Flotationsanlagen mit gelöstem Luft?

Dies hängt von den Eigenschaften des zu behandelnden Abwassers ab. DAF-Anlagen werden in der Regel aus Metall gefertigt: aus Kohlenstoffstahl, der mit Epoxidharz beschichtet ist, oder aus Edelstahl (AISI 304/316). Für Wasser mit hoher Korrosivität oder hohem Salzgehalt können DAF-Anlagen aus Kunststoffen wie GFK, PP, PVC oder HDPE gefertigt werden.

11. Wie erfolgt die Abwasserbehandlung in einem DAF-System?

Der Prozess umfasst drei grundlegende Schritte:

• Physikalisch-chemische Aufbereitung (pH-Einstellung, Koagulation/Flockung)
• Flotations- und Feststoffabscheidungsbehälter
• System zur Druckbeaufschlagung/Druckentlastung

Das Abwasser wird in ein Mischsystem geleitet, in dem es mit den Reagenzien für die chemische Aufbereitung vermischt wird; dabei wird unter geeigneten Rührbedingungen eine ausreichende Verweilzeit gewährleistet.

Von dort gelangt das Wasser in den Flotationsbehälter, in den ein Teil des mit Druckluft übersättigten Abwassers zurückgeführt wird; dort werden die bereits ausgeflockten Schwebstoffe abgeschieden, die an die Mikro-Luftblasen gebunden schwimmen.

1. Warum erreicht mein DAF-System nicht die erwartete Abscheideleistung?

Mögliche Ursachen sind:

• Falsche Betriebsparameter. Überprüfen Sie die Durchflussmengen und Betriebsdrücke. 
• Falsche Luftsättigung. Überprüfen Sie, ob sich gleichmäßig verteilte Mikroblasen bilden. 
• Probleme mit den chemischen Prozessparametern. Aufgrund eines ungeeigneten pH-Werts oder einer ungeeigneten Temperatur oder aufgrund falscher Dosierungen von Koagulierungs- und Flockungsmitteln.
• Konzentration der Schadstoffe. Es ist zu überprüfen, ob die Konzentrationen von Schwebstoffen sowie Ölen und Fetten im Abwasser innerhalb der Auslegungsgrenzwerte liegen.

2. Was verursacht eine übermäßige Schlammansammlung in einem DAF-System?

Diese Situation kann folgende Ursachen haben:

• Unzureichende Abscheidung des Schwimmschlamms. Aufgrund von Fehlfunktionen, falscher Einstellung oder Verstopfungen im Oberflächenabstreifsystem.
• Probleme mit den chemischen Bedingungen des Systems. Aufgrund einer fehlerhaften Einstellung der Dosierung von Koagulierungs- und Flockungsmitteln sowie der pH-Wert-Regelung. incrustacion.PDF                          
• Schadstoffbelastung, die über der Auslegungsbelastung liegt. 
• Ineffiziente Schlammablassvorrichtung unten. Aufgrund von Verstopfungen oder zu kurzer Ablasszeit.
• Falsche Betriebs-/Umwälzströme.

3. Warum tritt bei meinem DAF-Gerät Luft aus?

Die häufigsten Ursachen sind folgende:

• Niedriger Druck im Rückführkreislauf.                                   
• Undichtigkeiten an Rohrleitungen oder Anlagenkomponenten.    
• Mögliche Probleme mit dem Luftkompressor oder der Umwälzpumpe.
•  Die Blasen sind zu groß.
• Fehler am Expansionsventil oder am Verteilersystem.                       
• Verstopfungen durch Verunreinigungen in der Zuluft.                      
• Niedrige Abwassertemperatur.

4. Wie lassen sich Ablagerungen oder Verschmutzungen in einem DAF-System verhindern?

Um eine Verschmutzung der DAF-Anlage zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Abwasser am Einlauf des Schwimmers zu sieben, um Feststoffe abzuscheiden, die den Prozess beeinträchtigen könnten.

Ablagerungen entstehen meist durch Fehler bei der Dosierung von Chemikalien oder durch eine falsche Betriebstemperatur. Die Kontrolle des pH-Werts und der Temperatur sowie die richtige Dosierung von Koagulierungs- und Flockungsmitteln beugen diesem Problem vor.

Auch biologische Verunreinigungen können zu Verschmutzungen führen.

Eine gute Pflege, zu der regelmäßiges Waschen und bei Bedarf auch eine chemische Reinigung gehören, ist die beste Vorbeugung gegen Verschmutzungen.

5. Wie reinigt man ein DAF-System?

Nachdem Sie das Gerät vom Stromnetz getrennt und entleert haben:

• Führen Sie zur routinemäßigen Reinigung eine Hochdruckreinigung mit klarem Wasser durch.
• Bei Verkrustungen eine Säurewäsche durchführen.
• Bei Verschmutzungen durch Öle, Fette oder organische Stoffe mit NaOH oder biologisch abbaubaren Reinigungsmitteln reinigen.
• Falls erforderlich, die betroffenen Stellen abschaben oder abbürsten.
• Überprüfen und reinigen Sie in jedem Fall die Diffusoren und das Luftzufuhrsystem sowie den Kreislauf und die Umwälzpumpe gründlich.
• Um beim Waschen einen guten Kontakt und eine gute Durchmischung zu erzielen, kann das Umwälzsystem des Geräts genutzt werden.

Je nach Auslastung wird empfohlen, die Maschinen wöchentlich zu reinigen und vierteljährlich eine gründliche Reinigung durchzuführen.

6. Warum treten übelriechende Schwebstoffe in einem DAF-System auf?

Die häufigsten Ursachen sind:

• Die anaerobe Zersetzung von überschüssigem organischem Material, die durch eine unzureichende Schlammbeseitigung verursacht werden kann, erfordert eine Überprüfung der Rohrleitungen und des Systems zur Oberflächenreinigung von Schwimmstoffen.
• Fehlanpassung der pH-Regelung oder der Dosierung von Koagulierungs- bzw. Flockungsmitteln
• Probleme bei der Einstellung der Belüftung (Durchfluss, Druck, Blasengröße).
• Mögliches Vorhandensein von Verbindungen wie Sulfiden, Mercaptanen oder anderen potenziell übelriechenden Stoffen im Abwasser.

7. Warum bildet sich Schaum an den Schwimmern eines DAF?

Schaumbildung kann verschiedene Ursachen haben, darunter:

• Das Vorhandensein von Reinigungsmitteln oder Emulsionen kann zur Schaumbildung auf der Oberfläche des DAF führen.
• Aufgrund einer falschen pH-Regulierung oder einer fehlerhaften Koagulation/Flockung.
• Ein Überschuss an organischem Material aufgrund einer hohen Einbringungsmenge oder einer unzureichenden Entfernung, was dessen Zersetzung und die mögliche Bildung von Schwimmschaum begünstigt.
• Falsche Einstellung der Luftzufuhr

Sollte der Schaum trotz entsprechender Korrekturen weiterhin bestehen bleiben, kann die Zugabe eines Entschäumers versucht werden.

8. Warum bilden sich in einem DAF große Blasen und Blubbern?

Im Allgemeinen sind sie auf eine fehlerhafte Regelung der Luftzufuhr (zu wenig oder zu viel Luft) oder auf einen falschen Druck im Druckluftkreislauf zurückzuführen. Sie können auch durch Störungen im Druckluftsystem (Ventile/Diffusoren) aufgrund von Verstopfungen oder einer fehlerhaften Regelung entstehen.

Eine falsche Einstellung der Koagulation/Flockung kann eine weitere Ursache sein, da die Luftmikrobläschen dazu neigen, sich zu größeren Blasen zusammenzulagern, wenn sie nicht an den noch nicht gebildeten Flocken haften bleiben, oder aufgrund der Zersetzung von abgelagertem oder schwimmendem organischem Schlamm, der Gase erzeugen kann.

9. Warum schwanken Druck und Durchfluss im Rückführungskreislauf eines DAF-Systems?

Diese Schwankungen können die ordnungsgemäße Funktion des DAF beeinträchtigen. Sie können verschiedene Ursachen haben, entstehen jedoch im Wesentlichen durch Druck- und Durchflussschwankungen aufgrund von Undichtigkeiten, Verstopfungen oder Fehlfunktionen im Wasser-/Luft-Rückführungs- und Druckausgleichskreislauf, sowohl bei der Pumpe als auch im Druckbehälter, bei den Ventilen, den Diffusoren und den Rohrleitungen.

Eine weitere mögliche Ursache ist die Veränderung der Abwasserparameter (Temperatur, Feststoffgehalt oder Viskosität).

10. Warum kann ein in einem DAF geklärtes und transparent aussehendes Abwasser eine hohe Trübung aufweisen?

Dies kann durch das Vorhandensein von Mikropartikeln, Kolloiden oder Ölen verursacht werden, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Dies kann daran liegen, dass die chemische Einstellung des pH-Werts sowie die Koagulation/Flockung nicht korrekt durchgeführt wurden, oder dass die Abscheidung dieser Schwebstoffe mittels Luftmikrobläschen nicht vollständig erfolgt ist.

Diese Parameter müssen neu eingestellt und auch das Messgerät (Trübungsmessgerät) überprüft werden. Ein Anzeichen dafür ist der Tyndall-Effekt.

11. Warum springt das DAF-System nicht an oder ist es abgestürzt?

Die Ursachen können vielfältig sein, doch grundsätzlich sollte überprüft werden, ob die Füllstände im Zulauf- und Ablaufbehälter nicht unter dem Mindest- bzw. über dem Höchstwert liegen, da diese Füllstände die Anlage blockieren.

Weitere Ursachen können ein elektrisches Problem sein (Stromausfall, ausgelöste Sicherung, Ausfall eines wichtigen Geräts, Alarm in der automatischen Steuerung) oder ein mechanisches Problem, das einen Alarm auslöst (Durchfluss, Druck usw.).

1. Wie lässt sich die Flotation mit gelöstem Luft mit der Flotation mit induzierter Luft vergleichen?

Die DAF-, IAF- oder CAF-Flotation (induzierte Luftflotation) sind Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung, denen gemeinsam ist, dass sie Luftblasen zur Abscheidung der im Abwasser enthaltenen Schwebstoffe nutzen.

In DAF-Anlagen entstehen durch Druckentlastung Mikro-Luftblasen (50–100 µm). Diese werden durch geeignete Diffusionssysteme gleichmäßig verteilt und binden sich an die im Abwasser enthaltenen Feststoffe, wie beispielsweise Schwebstoffe, Kolloide, Öle und Fette.

Die erzeugen die CAF-Schwimmer erzeugen größere und heterogenere Blasen (100–1000 µm), die durch die Kavitation entstehen, die von einem mechanischen Rührsystem oder durch die Zufuhr von Luft bei niedrigem Druck erzeugt wird. Diese Technologie wird in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt, die Feststoffpartikel und Öle größerer Größe enthalten, wie beispielsweise Abwässer aus der Erdölindustrie und aus Raffinerien.

Was Effizienz und Energieverbrauch angeht, ist der DAF effizienter, verbraucht aber mehr Energie als der CAF.

2. Was sind die Vorteile von DAF gegenüber herkömmlichen Absetzbecken?

Die wichtigsten Vorteile von DAF-Floatern gegenüber Sedimentationsbecken sind:

• Hohe Abscheideleistung bei suspendierten Feststoffen, Ölen und Fetten (90–95 %).
• Hohe hydraulische und massische Belastungen bei kurzen Verweildauern, was zu einem geringeren Platzbedarf führt.
• Hohe Konzentration des gesammelten Schlamms (4–6 % Trockenmasse).
• Möglicher Verzicht auf Schlammverdicker und Verkleinerung der mechanischen Trocknungsanlagen.
• Abscheidung von schwimmendem Material oder Material mit geringer Dichte.

3. Was sind die Einschränkungen von DAF-Systemen?

DAF-Flotationsanlagen weisen bei der Abwasserbehandlung einige Einschränkungen auf:

• Die hohen Temperaturen der Abwässer verringern die Löslichkeit von Sauerstoff und erhöhen gleichzeitig die Löslichkeit bestimmter Schadstoffe.
• Bei erheblichen Schwankungen der Schadstoffbelastung muss die Druckentlastung und die Verteilung der Mikro-Luftblasen genau angepasst werden. Ebenso müssen die Dosierungen der Koagulierungs- und Flockungsmittel angepasst werden.
• Feststoffe mit hoher Dichte setzen sich am Boden des DAF ab, weshalb sie entfernt werden müssen, um eine Ansammlung und Zersetzung zu verhindern.
• DAF-Anlagen sind im Vergleich zu Dekantier- und Eindickungssystemen teuer, verbrauchen zudem mehr Energie und erfordern einen höheren Wartungsaufwand.

4. Können DAF-Systeme zur Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden?

DAF-Anlagen (Dissolved Air Flotation) werden in der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt, da sie bei der Entfernung von Schwebstoffen, Algen und anderen Verunreinigungen aus Oberflächengewässern sehr wirksam sind. Darüber hinaus kommen DAF-Anlagen in Meerwasserentsalzungsanlagen zum Einsatz, da sie die Abtrennung von Ölen, Fetten und anderen Verunreinigungen ermöglichen, die die Filtermembranen (UF/RO) verstopfen können.

5. Wie lassen sich DAF-Anlagen mit anderen Abwasserbehandlungstechnologien kombinieren?

DAF-Flotationssysteme lassen sich in einer Kläranlage problemlos mit anderen Technologien kombinieren:

• Vorbehandlung von Abwasser und Trinkwasser, bei der das zu behandelnde Abwasser für nachfolgende Reinigungsverfahren aufbereitet wird, wodurch dessen Menge, der Verbrauch und die Kosten reduziert werden. Die Vorbehandlung ist entscheidend für die Effizienz des gesamten Aufbereitungsprozesses.
• Zweitbehandlung, bei der das DAF-Verfahren üblicherweise mit biologischen Verfahren kombiniert wird. In diesem Fall ersetzt die DAF-Anlage die Nachklärung und den Schlammverdicker.
• Weitere Anwendungsbereiche. Es wird auch in Kombination mit fortgeschrittenen Oxidationsverfahren (AOP) eingesetzt oder in Ölabscheidersysteme vom Typ API und CPI integriert.

6. Wie effizient sind DAF-Systeme im Vergleich zu anderen Filtertechnologien?

Mit dem DAF-Verfahren lassen sich etwa 90 % der Schwebstoffe und ≥95 % der Öle und Fette abscheiden.

Die Filtration über Sandbetten oder andere Materialien erzielt bei suspendierten Feststoffen eine Abscheidungsrate von ≥ 95 %, doch Öle und Fette können zu erheblichen Verschmutzungsproblemen führen.

Mikrofiltrationsmembranen (MF), Nanofiltrationsmembranen (NF) und Ultrafiltrationsmembranen (UF) erreichen hingegen einen Filtrationsgrad von weit über 99 %, doch muss der Gehalt an Ölen und Fetten so gering wie möglich sein, um ihre einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

Das Tangentialfiltrationsverfahren mit anorganischen Membranen (Graphit/Keramik) ist bei all diesen Schadstoffen sehr effizient und erreicht Trennwirkungsgrade von >99,5 %. Allerdings ist dieses Verfahren komplexer und kostspieliger.

7. Vergleich der DAF-Flotation mit API und CPI

Die Flotation mit gelöster Luft (DAF), Schrägplattenabscheider (API) und Wellplattenabscheider (CPI) sind Technologien, die in Abwasserbehandlungsverfahren zur Abscheidung von Ölen, Fetten und Feststoffen eingesetzt werden.

• Die DAF-Anlagen arbeiten mit einem Überdruck an aufgelöster Luft, der Feststoffe, Öle und Fette an die Oberfläche befördert (mit einem Abscheidegrad von bis zu 99 %).
• API/CPI-Systeme scheiden Stoffe ab, die eine geringere Dichte als Wasser haben, also Öle und nicht emulgierte Fette, während Schwebstoffe mit höherer Dichte absinken. Der Wirkungsgrad dieses Verfahrens, der zwischen 40 % und 80 % liegt, ist geringer als der eines DAF-Systems.

DAF-Anlagen benötigen weniger Platz, verursachen jedoch höhere Installations- und Betriebskosten als API/CPI-Anlagen.

8. Was sind die Vorteile eines DAF gegenüber einem Schlammverdicker?

Die mit einem herkömmlichen Absetzbecken erzielte Schlammkonzentration liegt aufgrund des Wasseranteils aus den Ablassvorgängen zwischen 0,6 und 1 % Trockensubstanz (TS). Ein DAF-System hingegen kann Werte von 3–4 % TS erreichen, wodurch dieser Schlamm direkt in den nachfolgenden Schlammentwässerungsprozess geleitet werden kann, woraufhin er auf eine Deponie verbracht oder verwertet werden kann.

Dank dieses Verfahrens entfällt die Notwendigkeit einer Schlammverdickungsanlage.

9. Wann ist es sinnvoll, Lamellen in ein DAF-System zu integrieren?

Wenn der Gehalt an suspendierten Feststoffen, Ölen und Fetten gering ist und die Durchflussmenge hoch ist, empfiehlt sich der Einsatz von DAF-Anlagen mit Lamellen, da diese die nutzbare Oberfläche – die als projizierte Oberfläche betrachtet wird – vergrößern, die deutlich größer sein kann als die geometrische Oberfläche. In diesem Zusammenhang spricht man bei mit Lamellen versehenen Schwimmsubstanzen von einer äquivalenten Aufsteiggeschwindigkeit.

Auf diese Weise wird der Platzbedarf der Anlage bei geringeren Kosten minimiert.

10. Effizienz der Abscheidung organischer Stoffe durch eine DAF-Anlage im Vergleich zur Effizienz eines biologischen Reaktors

Die Flotation mit gelöstem Luft wird zur Abscheidung organischer Stoffe eingesetzt. Eine DAF-Anlage und ein biologischer Reaktor ergänzen sich ideal und sind häufig in derselben Kläranlage integriert.

• Wenn die organische Substanz eine geringe Dichte aufweist (Öle, Fette, Reinigungsmittel, Schwebstoffe, Kolloide), kann das DAF-Verfahren eine wettbewerbsfähige Alternative darstellen (es scheidet bis zu 60 % der organischen Substanz ab).
• Wenn die organische Belastung des Zulaufs hoch ist, kann vor der biologischen Behandlung ein Vorklärbecken eingesetzt werden, da dies die Reinigungsleistung des biologischen Prozesses verbessert und gleichzeitig die Größe des Reaktors verringert.
• Die Reinigungsleistung eines biologischen Reaktors bei biologisch abbaubaren organischen Stoffen ist höher (sie kann über 99 % liegen), doch das DAF-System ist bei der Reduzierung von schwer biologisch abbaubaren Stoffen effizienter.