Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der Nassverg\u00e4rung von biogenen Abf\u00e4llen fallen \u00dcberschuss- und Prozessw\u00e4sser mit einem Fest-stoffgehalt von bis zu ca. 1 % TR an. Die Abw\u00e4sser weisen f\u00fcr eine indirekte und direkte Einleitung \u00fcber die haupts\u00e4chlich aus partikul\u00e4ren Anteilen resultierenden CSB- und BSB-Konzentrationen hinaus \u00fcberh\u00f6hte Grenzwerte an Stickstoffverbindungen und Schwermetallen auf. Neben der \u00dcberschreitung der Grenzwerte wird bei der R\u00fcckf\u00fchrung der Prozessw\u00e4sser zum Anmaischen des Roh-Bioabfalls bis zu 50 % der Schwermetallinputfracht \u00fcber das ungereinigte Anmaischwasser in den Verg\u00e4rungsprozess zur\u00fcckgef\u00fchrt. Hierdurch tritt eine erhebliche Verschlechterung des G\u00e4rproduktes auf. Ferner f\u00fchrt eine \u00fc-berh\u00f6hte Stickstoffinputfracht zu toxischen Hemmungen im G\u00e4rreaktor. Hieraus resultierte als Ziel des Projektes die Adaption und Optimierung des ZenoGem\u00e2-Verfahrens auf Prozessw\u00e4sser von Verg\u00e4rungsanlagen, um zum einen die Grenzwerte f\u00fcr eine direkte oder indirekte Einleitung des \u00dcberschusswassers zu gew\u00e4hrleisten und zum anderen die Prozessw\u00e4sser an Schwermetallen zu entfrachten, wodurch die G\u00e4rproduktqualit\u00e4t gesteigert werden sollte. Ferner sollten abschlie\u00dfend Dimensionierungskriterien der Technologie f\u00fcr eine gro\u00dftechnische Umsetzung erarbeitet und die Kosten einer Umsetzung in die Praxis ermittelt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen wurden in einer 3-strassigen halbtechnischen Versuchsanlage zur Bioabfallverg\u00e4rung mit einer integrierten Prozess- und \u00dcberschusswasserreinigungsanlage nach der ZenoGem\u00e2-Technologie durchgef\u00fchrt. Hierbei kam das kleinste technische Modul der Fa. Zenon zum Einsatz, was somit einen sp\u00e4teren aussagekr\u00e4ftigen Scale-Up erlaubt. In 2 der 3 Versuchsstra\u00dfen erfolgte die Verg\u00e4rung von Bioabf\u00e4llen, die mit dem in der Zenon-Anlage gereinigten Prozesswasser angemaischt wurden, wohingegen die 3. Stra\u00dfe mit ungereinigtem Wasser beim Anmaischprozess betrieben wurde. Der Nachweis wurde durch Schwermetallbilanzen der einzelnen Prozessstr\u00f6me durchgef\u00fchrt, die Verbesserung G\u00e4rprozesses erfolgte anhand der Parameter Gasertrag, Gaszusammensetzung und oTR-Gehalt im G\u00e4rprodukt sowie oTR-Abbaugrad. Die Optimierung der ZenoGem\u00e2-Anlage wurde anhand der Beurteilung der Ablaufwerte (Stickstoff, Phosphor, Schwermetalle, CSB, BSB), des transmembranen Fluxes, des Schlammalters, der max. zul\u00e4ssigen Schwermetallkonzentration im \u00dcberschussschlamm, der \u00dcberschussschlammenge sowie der ggf. notwendigen Mengen zus\u00e4tzlicher Prozessstoffe (N\u00e4hrstoffe, C-Quelle) durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Untersuchungen zur alleinigen \u00dcberschusswasserreinigung mit dem ZenoGem\u00e2-Verfahren haben gezeigt, dass die Grenzwerte des als Einleitema\u00dfstab herangezogenen Anhangs 51 AbwV eingehalten werden. Voraussetzung f\u00fcr die Einhaltung der Anforderungen ist – aufgrund des schlechten BSB5\/N-Verh\u00e4ltnisses im Abwasser – die Zugabe einer externen C-Quelle, um Gesamtstickstoffeliminationsleistungen von mehr als 75 % zu erreichen. \u00dcber alle anderen wichtigen Parameter wie Schwermetallablaufwerte, CSB, BSB, Phosphor, die s\u00e4mtlich eingehalten werden, hinaus hat sich jedoch gezeigt, dass die zur Membranreinigung durchgef\u00fchrte Sp\u00fclung mit Hypochlorit unter ung\u00fcnstigen Randbedingungen erh\u00f6hte AOX-Gehalte im Belebtschlamm und Permeat zur Folge haben kann, so dass diese gew\u00e4hlte Reinigungsmethode bei extremen Foulingproblemen auf der Membran weiterer Optimierungsma\u00dfnahmen bedarf.
\nIm Hinblick auf die durchgef\u00fchrte Prozesswasserreinigung zur Qualit\u00e4tssteigerung der G\u00e4rr\u00fcckst\u00e4nde bez. der Schwermetallgehalte zeigt sowohl der Vergleich der absolut bestimmten Schadstoffgehalte in den G\u00e4rprodukten, vgl. Abb.1, als auch angestellte Bilanzen, dass durch den Einsatz der ZenoGem\u00e2-Prozesswasserreinigung eine erhebliche G\u00e4rproduktqualit\u00e4tsverbesserung erreicht werden kann. Mit Ausnahme des Elementes Kupfer liegen bei allen analytisch bestimmten Schwermetallparametern die Schadstoffgehalte im G\u00e4rprodukt um 10 bis zu 72 % unterhalb derjenigen, die ohne eine Prozesswasserreinigung bei R\u00fcckf\u00fchrung ungereinigter Abw\u00e4sser vorherrschen. Legt man die in den Bilanzen ermittelten G\u00e4rproduktqualit\u00e4ten zugrunde, werden sogar bei allen Elementen Verbesserungen erzielt, die je nach Metall 14 – 75 % betragen, Werte, die durch Betrachtungen der gemessenen Konzentrationen in den Reaktoren (hier: Verbesserungen durch ZenoGem\u00e2 von 33 – 77 %) best\u00e4tigt werden. Weiterhin verdeutlicht die Gegen\u00fcberstellung der Schwermetallfrachten des zum Anmaischen zur\u00fcckgef\u00fchrten Pro-zesswassers bzw. Permeats, dass durch den Einsatz der ZenoGem\u00e2-Technologie im Mittel 85 % weniger Schadstofffracht (vgl. Abb. 2) in den Prozess der Verg\u00e4rung zur\u00fcckgef\u00fchrt, d.h. also \u00fcber den Belebtschlamm, ausgeschleust wird.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00b7\tKurze Projektdarstellung im Rahmen des 2. Koordinationstreffens Bioabfallverwertung am 25.02.97 in der Gesch\u00e4ftsstelle der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in Osnabr\u00fcck
\n\u00b7\tProjektvorstellung als Poster auf der 1. Aachener Tagung Siedlungswasserwirtschaft und Verfahrenstechnik M\u00f6glichkeiten und Perspektiven der Membrantechnik bei der kommunalen Abwasserbehandlung und Trinkwasseraufbereitung am 30. Juni und 1. Juli in Aachen
\n\u00b7\tVortrag auf dem 4. Saarl\u00e4ndischen Abwassertag am 24. Juni 1998 \u00fcber neue verfahrenstechnische Entwicklungen bei der Bioabfall- und Kl\u00e4rschlammbehandlung
\n\u00b7\tVortrag auf dem DBU-Statusseminar Bioabfallverwertung am 25.-26.11.1998 in Osnabr\u00fcck
\n\u00b7\tProjektvorstellung als Poster und Informationsblatt auf der IFAT 99 in M\u00fcnchen
\n\u00b7\tVortrag auf der VDI-GVC-Tagung Abwasser- und Kl\u00e4rschlammbehandlung am 6.- 9. 9. 99 in Bremen<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das ZenoGem\u00e2-Verfahren erlaubt die \u00dcberschusswasserreinigung von Bioabfallverg\u00e4rungsanlagen unter Ber\u00fccksichtigung der Anforderungen des Anhangs 51 AbwV. Somit kann das Verfahren gerade bei gr\u00f6\u00dferen Verg\u00e4rungsanlagen mit Behandlungskapazit\u00e4ten \u00fcber 25.000 Mg\/a eine sehr wirtschaftliche L\u00f6sung zur Abwasserreinigung darstellen. Im Hinblick auf die Reinigung von zur\u00fcckzuf\u00fchrendem Prozesswasser bewirkt die Integration des ZenoGem\u00e2-Verfahrens eine Reduktion der Schwermetallgehalte im G\u00e4rr\u00fcckstand von im Mittel 30 % bei ca. 7-10 % h\u00f6heren Behandlungskosten je Mg Bioabfall.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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