Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Betrieb einer biologischen Kl\u00e4ranlage im Rahmen eines Pilotprojektes f\u00fcr die anfallenden Abw\u00e4sser aus
\nder Kalksandsteinindustrie und artverwandten Industrien mit dem weiteren Ziel:
\n– Verminderung der Grundwasserf\u00f6rderung
\n– Verminderung des Energieeinsatzes
\n– Verminderung der Salzfrachten
\n– Umweltfreundliche Neutralisation mit Rauchgasen
\n– R\u00fcckf\u00fchrung der \u00dcberschu\u00dfschl\u00e4mme in den Rohstoff Sand.
\nParallel dazu wurden Untersuchungen der Reinigungsleistung von unbel\u00fcfteten Teichanlagen in zwei anderen Kalksandsteinwerken durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer beantragte Untersuchungsumfang wurde folgenderma\u00dfen aufgeteilt:
\n1. \tInbetriebnahme und Optimierung der Pilotkl\u00e4ranlage bei Betrieb eines internen Kondensatkreislaufes ( Okt. 96 – Sept. 97 ) – Abschlu\u00dfbericht Teil A
\n2. \tBetrieb der Pilotkl\u00e4ranlage bei gleichzeitigem Probebetrieb eines externen \tKondensatkreislaufes ( Okt. 97 – April 98 ) – Abschlu\u00dfbericht Teil A
\n3. \tUntersuchung des Einflusses der R\u00fcckf\u00fchrung von \u00dcberschu\u00dfschlamm in das \tKalksandsteinprodukt – Abschlu\u00dfbericht Teil B
\n4. \tUntersuchung des Reinigungsverhaltens biologischer Abwasserteichsysteme, Abschlu\u00dfb. Teil B<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Abschlu\u00dfbericht Teil A
\nAnfang Oktober 1996 wurde die erste gro\u00dftechnische Anlage zur biologischen Reinigung von Abw\u00e4ssern aus der Kalksandsteinindustrie in Betrieb genommen. Die Errichtung dieser Pilotkl\u00e4ranlage wurde von den Vestischen Hartsteinwerken Schencking AG in Greven finanziert und war die Vorraussetzung f\u00fcr die dargestellten Untersuchungen. Es handelt sich um eine diskontinuierliche biologische Kl\u00e4ranlage nach dem Belebtschlammverfahren ( Sequencing-Batch-Reaktor ) mit nachgeschaltetem Sch\u00f6nungsteich.
\nSchon nach kurzer Betriebsdauer wurden die Erwartungen in Bezug auf Betriebssicherheit, Flexibilit\u00e4t und Reinigungsleistung erf\u00fcllen. Die Ablaufwerte gen\u00fcgten zu jeder Zeit den Mindestanforderungen gem\u00e4\u00df Anhang 26 der Rahmen-AbwasserVwV.
\nZu Beginn des Untersuchungszeitraumes wurde ein interner Kondensatkreislauf zur Wiederverwertung des anfallenden Kondensates betrieben. Das in den H\u00e4rtekesseln anfallende, 90 oC hei\u00dfe Kondensat wurde \u00fcber einen Kiesfilter, einen H+ – und einen Na+ – Tauscher so aufbereitet, da\u00df es – im Verh\u00e4ltnis 60\/40 mit enth\u00e4rtetem Frischwasser gemischt – wieder als Kesselspeisewasser verwendet werden konnte.
\nDieses Verfahren ist mit einem relativ hohen Verbrauch an Salzs\u00e4ure f\u00fcr die Regeneration des eingesetzten H+ – Ionentauschers verbunden. Dies f\u00fchrt zu hohen Chloridgehalten im Regenerierabwasser.
\nDeshalb wurde eine alternative Kondensataufbereitung, bei der die Ionentauscher durch die Abwasserreinigungsanlage und Neutralisation der Kondensate mit Rauchgas ersetzt wurden, erprobt.
\nDie Aufbereitung des biologisch gereinigten, neutralisierten Kondensates war aufgrund des Bakterien- und Algengehaltes trotz des eingesetzten Kiesfilters, der regelm\u00e4\u00dfig unter Zuhilfenahme von H2O2 gesp\u00fclt wurde, nicht ausreichend. Nach Beendigung des mehrmonatigen Probebetriebes konnte festgestellt werden, da\u00df sich durch den Betrieb des externen Kondensatkreislaufes signifikante Mehraufwendungen an Energie, Frischwasser und Arbeitszeit, aber auch Einsparungen an Salzs\u00e4ure ergeben haben.
\nDie im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eingesetzten W\u00e4rmetauscheranlagen k\u00f6nnen zuk\u00fcnftig f\u00fcr die Abk\u00fchlung des Hei\u00dfkondensates vor den Ionentauschern genutzt werden. So k\u00f6nnte die Standzeit der Ionentauscherharze verl\u00e4ngert werden.
\nDer hohe Salzs\u00e4ureverbrauch f\u00fcr die Regeneration des H+ -Tauschers, k\u00f6nnte reduziert werden, wenn der pH-Wert des Kondensates vor der Aufbereitung abgesenkt w\u00fcrde. Diese Vorneutralisation w\u00e4re nach heutigem Kenntnisstand unter Nutzung des Rauchgases aus der Dampferzeugung m\u00f6glich.
\nWeiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Weiterverarbeitung der anfallenden Regenerate und Kesselw\u00e4sser. Diese k\u00f6nnen nicht in der Produktion wiederverwendet werden.<\/p>\n
Teil B
\nTeil B des Abschlu\u00dfberichtes beschreibt die Untersuchungen zur Verwertung des beim Betrieb von biologischen Abwasserreinigungsanlagen in drei Kalksandsteinwerken anfallenden \u00dcberschu\u00dfschlammes und deren Einflu\u00df auf die Qualit\u00e4t von Kalksandsteinen sowie das Reinigungsverhalten von Abwasserteichanlagen in zwei Kalksandsteinwerken.
\nUnter Verwendung von \u00dcberschu\u00dfschlamm aus der Pilotkl\u00e4ranlage und aus Absetzteichen zweier anderer KS-Werke wurden unter Ansatz praxis\u00fcblicher Herstellparameter Kalksandstein-Laborpr\u00fcfk\u00f6rper produziert und unter baustofftechnischen Gesichtspunkten untersucht. Die Anforderungen der DIN 106 Teil 1 an die physikalischen Kennwerte von Kalksandsteinen werden in jedem Falle sicher eingehalten. Bei Zugabe relativ gro\u00dfer Mengen an \u00dcberschu\u00dfschlamm zur KS-Rohmasse werden an Kalksandsteinen Ausbl\u00fchungen und Verf\u00e4rbungen festgestellt. Der chemische Sauerstoffbedarf des H\u00e4rtekesselkondensats ist bei Zugabe von \u00dcberschu\u00dfschlamm zur KS-Rohmischung erh\u00f6ht.
\nDie Untersuchung der biologischen Abwasserteichanlagen in zwei Kalksandsteinwerken \u00fcber einen Zeitraum von ca. 3 Jahren hat ergeben, da\u00df die Reinigungsleistung dieser Anlagen f\u00fcr die biologische Behandlung der in diesen KS-Werken anfallenden Abw\u00e4sser ausreichend ist. Die Anforderungen des 26. Anhangs der Abwasserverwaltungsvorschrift wurden sicher eingehalten.
\nDie Anwendung der im Rahmen dieser Untersuchungen ermittelten Erkenntnisse auf die Produktionsbedingungen in Kalksandsteinwerken mu\u00df in jedem Einzelfall unter Ber\u00fccksichtigung werksspezifischer Gegebenheiten durch eingehende Voruntersuchungen gepr\u00fcft werden. Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse sind betriebsspezifisch und sind nicht unmittelbar \u00fcbertragbar auf andere Werke der KS-Industrie.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Untersuchungsergebnisse sind der Fach\u00f6ffentlichkeit durch die Seminare f\u00fcr Meister und Betriebsleiter der Kalksandsteinindustrie durch qualifizierte Fachreferenten detailliert erl\u00e4utert worden. An den sog. Meisterseminaren, die turnusm\u00e4\u00dfig im Abstand von ca. 3 Jahren stattfinden, haben im Fr\u00fchjahr 1998 insgesamt 245 Meister und Betriebsleiter aus nahezu allen Kalksandsteinwerken sowie Fachreferenten teilgenommen. Die Zwischenergebnisse zur biologischen Abwasserreinigung sind sinngem\u00e4\u00df in das Handbuch zur Herstellung von Kalksandstein aufgenommen worden. Das Handbuch liegt in allen produzierenden Mitgliedsunternehmen sowie der Kalk- und Ausr\u00fcsterindustrie der Kalksandsteinbranche zur Verwendung vor.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die f\u00fcr dieses Forschungsprojekt errichtete Pilotkl\u00e4ranlage zur Reinigung der Kalksandsteinabw\u00e4sser hat alle Erwartungen erf\u00fcllt. Das gleiche gilt f\u00fcr die Anlage zur Neutralisation der Abw\u00e4sser mit Rauchgasen. Auch biologische Abwasserteichsysteme sind f\u00fcr die Reinigung von Kalksandsteinabw\u00e4ssern geeignet. Eine R\u00fcckf\u00fchrung der \u00dcberschu\u00dfschl\u00e4mme aus der biologischen Abwasserreinigung in die Kalksandsteinfertigung ist unter bestimmten Vorraussetzungen m\u00f6glich. Das Forschungsprojekt ist insgesamt erfolgreich verlaufen und hat wichtige Ergebnisse f\u00fcr den praktischen Betrieb f\u00fcr Abwasserbehandlungsanlagen in der Kalksandsteinindustrie geliefert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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