Biorieselbettreaktor

Ein Tropfkörper (auch Rieselbettreaktor oder Rieselstromreaktor genannt) ist eine Vorrichtung zur Abwasserreinigung. Die Reinigung erfolgt dabei durch Verrieselung des Abwassers über ein Festbett (Kunststoff, Lavaschlacke etc.). Die Belüftung erfolgt im Gegenstrom. Auf das Festbett aufgewachsene Bakterienrasen nehmen den Abbau biologisch abbaubarer Abwasserinhaltsstoffe vor. Der zuwachsende Bakterienrasen wird durch das durchrieselnde Abwasser abgeschwemmt und im Nachklärbecken abgetrennt.

Eine Sonderform des Tropfkörpers ist der Scheibentauchtropfkörper, bei dem in ein Abwasserbecken teilweise eingetauchte rotierende Scheiben mit Biomasseaufwuchs verwendet werden.

Tropfkörper werden nach der Raumbelastung (B_R) bemessen, das heißt nach der BSB₅-Belastung je Kubikmeter Füllmaterial bei brockengefüllten Anlagen oder nach der Flächenbelastung, das heißt BSB₅ je Quadratmeter der Oberfläche des Füllmaterials bei kunststoffgefüllten Systemen. Füllmaterialien aus Kunststoff können Oberflächen von 100 bis 200 m²/m² aufweisen.

Typische Raumbelastungen sind zur Kohlenstoffentfernung 0,4 kg BSB₅/m³,d bzw. zur Kohlenstoffentfernung und Nitrifikation 0,2 kg BSB₅/m³,d bei brockengefüllten Tropfkörpern. Bei Kunststoffüllungen können mit Flächenbelastung von 4 g BSB₅/m²,d Kohlenstoffentferung und bei 2 g BSB₅/m²,d Kohlenstoffentferungen und Nitrifikation erreicht werden.

Bei Kleinkläranlagen wären entsprechend geringere Werte anzuwenden, um eine ausreichende Sicherheit vor Stoßbelastungen zu erreichen.

Die Nachklärung sollte ein Aufenthaltszeit von ca. 2,5 Stunden bei einer Oberflächenbeschickung von ca. 1 m³/m², h aufweisen.

Gegenüber Belebungsanlagen weisen Tropfkörper den Vorteil auf, dass sie eine vergleichsweise einfache maschinelle Ausstattung erfordern und nicht blähschlammgefährdet sind. Weiterhin fällt beim Tropfkörper weniger Überschussschlamm als beim Belebungsverfahren an.

In der Praxis der Abwasserreinigung sind Tropfkörper als einzige biologische Abwasserreinigungsstufe jedoch trotzdem selten geworden. Neben dem erheblichen baulichen Aufwand war dazu maßgeblich, dass mit Tropfkörpern zwar der Schritt zur biologischen Nitrifikation vollzogen werden kann, aber die biologische Denitrifikation schwierig zu erreichen ist.

Tropfkörper können auch als weiterer Reinigungsschritt hinter einer höher belasteten ersten Stufe nach dem Belebtschlammverfahren nachgeschaltet werden. Das Nachklärbecken der ersten Stufe wird dann als Zwischenklärbecken bezeichnet. Der Tropfkörper wird als zweite biologische Stufe verwendet. In der ersten Stufe werden im wesentlichen die Kohlenstoffverbindungen (organische Verunreinigung gemessen als BSB₅ bzw. CSB) vermindert. Der Tropfkörper dient der Endreinigung in Bezug auf die Kohlenstoffverbindungen und bei entsprechender Auslegung der Oxidation des im Abwassers enthaltenen Stickstoffs zum Nitrat. Eine Entfernung des Stickstoffs aus dem Abwasser durch Denitrifikation ist bei diesem Verfahren jedoch prozesstechnisch schwierig und könnte nur durch Rezirkulation des Ablaufs des Tropfkörpers in die erste Stufe oder einen weiteren Reinigungsschritt (z.B. getauchtes Festbett und künstliche Substratzugabe) erreicht werden.