Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die getrennte Erfassung von K\u00fcchen – und Gartenabf\u00e4llen aus Haushalten wird derzeit in der gesamten Bundesrepublik eingef\u00fchrt. Als Alternative zur alleinigen Kompostierung k\u00f6nnen Verfahren zur anaeroben Fermentation mit anschlie\u00dfender Nachkompostierung zur Behandlung organischer Reststoffe eingesetzt werden. F\u00fcr den wirtschaftlichen Betrieb einer Verg\u00e4rungsanlage ist es notwendig, dass auch sehr unterschiedliche Abfallarten, z.B. organische Abf\u00e4lle aus Industrie- und Gewerbebetrieben, verarbeitet werden k\u00f6nnen. Dies kann zu einem Anfall von \u00dcberschusswasser f\u00fchren, das aus dem Prozess ausgeschleust werden muss. Ziel dieses Vorhabens ist es, das Anwendungsspektrum von Verg\u00e4rungsanlagen deutlich zu erweitern und gleichzeitig die Emissionen bei der Verg\u00e4rung unterschiedlichster Abf\u00e4lle weitestgehend zu reduzieren. Daf\u00fcr soll im technischen Ma\u00dfstab am Beispiel einer bestehenden Anaerobanlage (ATF-Versuchsanlage in Hamburg-Bergedorf), die mit verschiedenen, auch wasserreichen oder sogar fl\u00fcssigen organischen Reststoffen beschickt wird, ein dezentrales Vorbehandlungs- bzw. Behandlungsverfahren f\u00fcr Verg\u00e4rungsabwasser entwickelt werden, welches einen wirtschaftlichen Betrieb der Verg\u00e4rung erm\u00f6glicht.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben gliedert sich in zwei Schwerpunkte, zum einen soll das Anwendungsspektrum von Verg\u00e4rungsanlagen durch Verg\u00e4rung unterschiedlichster, auch sehr feuchter Abf\u00e4lle erweitert werden, zum anderen sollen die bei der Verg\u00e4rung verschiedener Abf\u00e4lle entstehenden \u00dcberschussw\u00e4sser kosteng\u00fcnstig aufbereitet werden, so dass gereinigtes Wasser aus dem Prozess ausgeschleust werden kann, die Abwasserreinigungsr\u00fcckst\u00e4nde jedoch prozessintern verwertet werden und nicht kostenintensiv entsorgt werden m\u00fcssen. Das \u00dcberschusswasser soll in einer biologischen Abwasserreinigungsstufe, die nach dem Tauchtropfk\u00f6rperprinzip arbeitet und in einer Membrananlage so aufbereitet werden, dass es in eine \u00f6ffentliche Kl\u00e4ranlage oder ein Gew\u00e4sser eingeleitet werden kann.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Als organische Reststoffe wurden Gem\u00fcsereste aus einem Gewerbebetrieb, Drank (Speisereste aus Gro\u00dfk\u00fcchen) und Schlempe (aus einer Obstbrennerei) eingesetzt. Dies hat zur Folge, da\u00df der Wassergehalt im Fermenter auf 80 bis 90% ansteigen kann.
\nBeim Einsatz der Co-Substrate ergibt sich ein wesentlich h\u00f6herer Abbaugrad in der Anaerobstufe mit Werten bis zu 56% als beim alleinigen Einsatz von Bioabfall (ca. 30%). Dies wird auch anhand der h\u00f6he-ren Biogasproduktion mit 219 m3\/Mg TS w\u00e4hrend des Einsatzes des Co-Substrates Gem\u00fcserest deutlich (Aufenthaltszeit ca. 21 d). Der in Bergedorf angelieferte Bioabfall besteht zu einem gro\u00dfen Teil aus Gartenabf\u00e4llen und Strauchschnitt. Diese lignocellulosehaltigen Substrate sind nur langsam bzw. nicht vollst\u00e4ndig unter anaeroben Bedingungen abbaubar. Aus diesen Gr\u00fcnden ist die Gasausbeute bei der alleinigen Verg\u00e4rung von Bioabfall wesentlich geringer mit 94 l\/kg TS (Aufenthaltszeit ca. 21 d).
\nDie Prozesswasserbehandlung in Hamburg-Bergedorf setzt sich aus dem Entw\u00e4sserungsaggregat und der Prozesswasserreinigung mittels Tauchtropfk\u00f6rper, Ultrafiltration sowie Umkehrosmose bzw. Nanofiltration zusammen.
\nAufgrund sich nicht absetzender Schwebstoffe ist eine Ultrafiltration als erster Behandlungsschritt nach der Entw\u00e4sserung unbedingt erforderlich. Die Untersuchungen zur Nanofiltration und Umkehrosmose ergeben einen hohen TOC bzw. CSB R\u00fcckhalt
\n(> 90%) sowohl f\u00fcr die Nanofiltration als auch f\u00fcr die Um-kehrosmose. Der Ammoniumr\u00fcckhalt ist bei der Nanofiltration mit 21-37% wesentlich geringer als bei der Umkehrosmose (79-88%).
\nDer Vorteil der Nanofiltration (NF) gegen\u00fcber der Umkehrosmose ist der geringe Salzr\u00fcckhalt. Bei R\u00fcckf\u00fchrung der NF-Konzentrate in den anaeroben Fermentationsprozess k\u00f6nnen sich somit keine negativen Auswirkungen auf die Gasbildung bzw. die Outputqualit\u00e4t des Anaerobmaterials ergeben. Neben dem geringeren Energieverbrauch ist dies ein weiterer Vorteil der Nanofiltration gegen\u00fcber der Umkehrosmose. Der geringere Ammoniumr\u00fcckhalt der Nanofiltration wirkt sich nicht aus, da die NH4-N-Reduktion im Tauchtropfk\u00f6rper erfolgt. Mit dem in Hamburg-Bergedorf eingesetzten Tauchtropfk\u00f6rper konnte eine sichere Nitrifikation sichergestellt werden.
\nZur Einhaltung der Direkteinleitungsbedingungen des 51. Anhangs der Rahmen-AwVwV stellt die Kombination Ultrafiltration, Biologie und Nanofiltration eine sinnvolle Variante dar. Wobei zur Einhaltung des Nges.-Ablaufwertes von 70 mg\/l die Biologie als Nitrifikation mit Denitrifikation ausgef\u00fchrt werden m\u00fcsste.
\nF\u00fcr eine Anaerobanlage mit einem Jahresdurchsatz von 11.500 Mg und einem relativ hohen \u00dcberschusswasseranfall von 400 l\/Mg Input liegen die Kosten f\u00fcr die Prozesswasserbehandlung (Kombination Ultra- und Nanofiltration sowie Tauchtropfk\u00f6rper) etwa bei 20,50 DM\/Mg Input. Dies w\u00fcrde den Behandlungspreis der Anaerobanlage etwa um 11 bis 15 % pro Tonne Inputmaterial erh\u00f6hen. Diesen Mehrkosten stehen deutlich h\u00f6here Erl\u00f6se f\u00fcr die Behandlung problematischer Abfallchargen aus Industrie und Gewerbe gegen\u00fcber, so dass eine Prozesswasserbehandlungsanlage bei Kosten f\u00fcr die \u00dcberschusswasserbehandlung in der oben genannten H\u00f6he kostendeckend arbeiten kann.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Verfahren wird durch die Firma Haase Energietechnik vermarktet und wird bei einschl\u00e4gigen Messen und Tagungen, z. B. Anaerobe biologische Abfallbehandlung am 2.\/3.2.1998 in Dresden, pr\u00e4sentiert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch den Einsatz von Co-Substraten kann das Anwendungsspektrum von Verg\u00e4rungsanlagen wesentlich erweitert werden. Die dadurch erforderliche Prozesswasserreinigung kann durch eine Kombination der Reinigungsstufen Ultrafiltration, Biologie und Nanofiltration relativ kosteng\u00fcnstig realisiert werden. Anfallende Konzentrate aus den Membrananlagen k\u00f6nnen intern verwertet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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