Das Schlammalter, auch als Schlammverweilzeit (SVZ) oder Mean Cell Residence Time (MCRT) bezeichnet, beschreibt die mittlere Verweildauer der biologischen Biomasse (Mikroorganismen) in einem Belebungsbecken. Es gibt an, wie lange die Mikroorganismen im Belebungssystem verbleiben, bevor sie durch Überschussschlamm ausgetragen werden. Das Schlammalter ist ein zentraler Steuerparameter in der biologischen Abwasserbehandlung, insbesondere im Belebtschlammverfahren, da es die mikrobiellen Prozesse, die Zusammensetzung der Biomasse und die Abbaueffizienz stark beeinflusst.

Bedeutung des Schlammalters in der Praxis

1. Prozesssteuerung in der biologischen Abwasserbehandlung:

   • Das Schlammalter bestimmt die Zusammensetzung der Mikroorganismenpopulation im Belebungsbecken.
   • Ein niedriges Schlammalter fördert das Wachstum schnell wachsender, leicht abbaubarer Mikroorganismen.
   • Ein hohes Schlammalter begünstigt den Abbau schwer abbaubarer organischer Verbindungen und die Nitrifikation durch langsam wachsende Bakterien wie Nitrosomonas und Nitrobacter.

2. Optimierung der Reinigungsleistung:

   • Die Effizienz des organischen Abbaus und der Stickstoffentfernung hängt direkt vom Schlammalter ab.
   • Ein gut kontrolliertes Schlammalter sorgt für eine stabile Prozessführung und Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte.

3. Schlammproduktion:

   • Das Schlammalter beeinflusst die Menge an Überschussschlamm, die in der Anlage anfällt.
   • Ein höheres Schlammalter führt zu einer geringeren Überschussschlammproduktion, da mehr Biomasse intern abgebaut wird.

Berechnung des Schlammalters

Das Schlammalter wird als das Verhältnis der im System vorhandenen Biomasse zur täglich abgezogenen Biomasse berechnet. Es gibt an, wie viele Tage ein Biomassepartikel im Belebungssystem verbleibt.

Schlammalter=Masse der Biomasse im Belebungsbecken (kg TS) / Täglicher Schlammabzug (kg TS/d)​

• TS: Trockensubstanz der Biomasse.
• Einheit: Tage.

Einfluss des Schlammalters auf die biologische Abwasserbehandlung

Organischer Abbau (BSB-Abbau)

• Ein Schlammalter von 2–8 Tagen wird in der Regel für den Abbau leicht abbaubarer organischer Stoffe (Biochemischer Sauerstoffbedarf, BSB) verwendet.
• Bei niedrigem Schlammalter:
  • Schnelles Wachstum heterotropher Mikroorganismen.
  • Höhere Überschussschlammproduktion.

Stickstoffentfernung (Nitrifikation und Denitrifikation)

• Für die vollständige Nitrifikation sind langsam wachsende nitrifizierende Bakterien erforderlich, was ein höheres Schlammalter erfordert (in der Regel 12–20 Tage).
• Hohes Schlammalter:
  • Förderung von Nitrosomonas (Ammoniumoxidation) und Nitrobacter (Nitritoxidation).
  • Verbesserte Stickstoffelimination in Kombination mit Denitrifikationszonen.

Phosphorentfernung

• Biologische Phosphorentfernung erfordert die Förderung von polyphosphatspeichernden Organismen (PAOs), die sich bei einem moderaten Schlammalter (ca. 5–10 Tage) optimal entwickeln.

Entfernung von schwer abbaubaren Stoffen

• Langsam wachsende Bakterien und Pilze, die komplexe oder toxische organische Verbindungen abbauen können, benötigen ein hohes Schlammalter (> 20 Tage).