Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In dem Projekt wurden verschiedene verfahrenstechnische Kombinationen zur Reinigung von schwer abbaubaren \u0082refrakt\u00e4ren Verbindungen aus organisch hochbelasteten, gewerblichen Abw\u00e4ssern untersucht. Die Untersuchungen wurden mit Abwasser aus einer Emulsionsspaltanlage durchgef\u00fchrt. Die leicht und schwer abbaubaren organischen Abwasserverbindungen wurden in zwei voneinander unabh\u00e4ngigen biologischen Stufen eliminiert. Die Trennung der Biologien erfolgte durch Membranfiltrationssysteme, die dar\u00fcber hinaus die schwer abbaubaren Stoffe in einem Teilstrom so aufkonzentrierten, dass ihre biologische Degradation in der zweiten Stufe \u00fcberhaupt erst m\u00f6glich wurde. Die biologische Reinigung durch eine (immobilisierte) speziell adaptierte Biologie erm\u00f6glichte betroffenen Betrieben die Abreinigung hochbelasteter Abwasserkonzentrate mit einem kosteneffizienten Verfahren. Durch die erhebliche Wassereinsparung im Produktionsprozess, die Verringerung der Abwassermenge und des Verschmutzungsgrades des Abwassers sollte eine starke Entlastung der Umwelt erreicht werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt beinhaltete folgende Vorgehensweise: Analyse des Abwassers, Inbetriebnahme der Modellkl\u00e4ranlagen, Vorversuche zur Anpassung von Belebtschlamm und speziellen Mikroorganismen an das Retentat aus der Nanofiltration (NF), die Optimierung der Mikrobiologie: Adaption von Belebtschlamm und von speziellen Mikroorganismen f\u00fcr die zweite Reinigungsstufe, die Etablierung des Monitorings f\u00fcr die Modellkl\u00e4ranlagen, die Bilanzierung der Effizienz der Verfahren zur weitergehenden Abwasserreinigung (Vergleich mit zweiter Stufe: biologisch und oxidativ), eine Kosten-Nutzen-Analyse und die Erstellung des Abschlu\u00dfberichtes mit Pr\u00e4sentation.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Bei einer konditionierten Zweistufen-Biologie direkt am Standort m\u00fcssen die Mikroorganismen, um zu \u00fcberleben die N\u00e4hrstoffe verwerten, die ihnen angeboten werden. Dies gilt sowohl f\u00fcr die erste als auch die zweite Reinigungsstufe. Vergleicht man das prozentuale Verh\u00e4ltnis der aerob kultivierten Spaltabwasserorganismen mit anderen Populationsprofilen aus industriellem Abwasser, so finden sich gro\u00dfe \u00dcbereinstimmungen. Die Anteile der Gattungen \u0082Acinetobacter, Pseudomonas, Xanthomonas, Citrobacter, Flavobacter und Alcaligenes an der Gesamtpopulation unterscheiden sich nur geringf\u00fcgig von anderen Untersuchungen. Nach der Adaption an das NF-Konzentrat etablierten sich in der zweiten Biostufe die Gattungen \u0082Flavobacter, Acinetobacter, Pseudomonas und Sphingomonas, die in dieser Kombination f\u00fcr den Abbau von Erd\u00f6l bekannt sind.
\nDie Abbauleistung der ersten Reinigungsstufe war unabh\u00e4ngig von der Spaltabwasserkonzentration und -zusammensetzung sehr effizient. In der ersten Reinigungsstufe wurden die organischen Spaltabwasserverbindungen um mehr als 90% eliminiert. Um mindestens 50% konnte der Rest-CSB bei \u00dcberschreiten einer Schwellenkonzentration von 400 mg\/l in den aeroben Reaktoren der zweiten Stufe reduziert werden. Die effizienteste Reinigung von 63,9% wurde in einem bel\u00fcfteten Suspensionsreaktor mit integrier- ten Immobilisierungsk\u00f6rpern erzielt. Bei Unter-schreiten einer CSB-Konzentration von 400 mg\/l sanken die Abbauleistungen auch in den bel\u00fcfteten Systemen auf unter 20%. Eine anaerobe Reduzierung des NF-Retentats gelang nur zu ungef\u00e4hr 20%. Der Betrieb unbel\u00fcfteter Reaktoren wurde deshalb eingestellt. Auch die Koppelung eines unbel\u00fcfteten mit einem bel\u00fcfteten Reaktor brachte keine nennenswerte Steigerung der Abbaurate in der zweiten Reinigungsstufe.
\nDie optimierte Zweistufen-Biologie kann das Spaltabwasser zu 95 bis 97% aufreinigen, wenn die Teilstr\u00f6me Ablauf 1 (NF-Permeat der Stufe 1) und Ablauf 2 (MF-Permeat der Stufe 2), entsprechend ihres Anteils am Gesamtvolumenstrom, zusammengefasst werden.
\nIn Vorversuchen wurde Sickerwasser der MEAB-Deponie Sch\u00f6neiche in einem Labormodell der ersten Reinigungsstufe der Zweistufen-Biologie behandelt. Die organischen Verbindungen konnten mit Ausnahme der AOX unter die Einleitwerte des Anhangs 51 der neuen Abwasserver-ordnung gesenkt werden. Die toxische Belastung wurde im Ablauf der ersten Biostufe auf eine Hemmung der Biolumineszenz und des Protozoenwachstums auf unter 20% bei einer Verd\u00fcnnungsstufe von 1 : 2 gesenkt. Der Stickstoffumsatz sollte in zuk\u00fcnftigen Versuchen durch ver\u00e4nderte Durchflussraten und, falls notwendig, durch die Zugabe von Methanol optimiert werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Kontaktadresse:
\nFirma \u00d6kotec Management GmbH, Elsenstra\u00dfe 106, 12435 Berlin, Tel. 030\/536397-0, Fax -90, Ansprechpartner: Herr Dr. Zschocke;
\nInternet:\twww.biologie.fu-berlin.de\/agachazi oder www.oekotec.de<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Untersuchungen mit Abwasser aus einer Emulsionsspaltanlage zeigten, dass die Zweistufen-Biologie auch f\u00fcr betriebliche Abw\u00e4sser anderer Branchen verwendet werden kann. Die geplante Umsetzung des zweistufigen Verfahrens in den halbtechnischen Ma\u00dfstab zur Sickerwasserreinigung bedeutet daher auch einen Innovationsschub bei der Behandlung anderer gewerblicher Abw\u00e4sser. Bis zu 90% eines betrieblichen Abwassers kann als Permeat der Nanofiltration f\u00fcr den Produktionsprozess zur\u00fcckgewonnen oder zur Trinkwasser aufbereitet werden. F\u00fcr den Export solcher Anlagen sind nach Einsch\u00e4tzung der \u00d6kotec GmbH alle L\u00e4nder von gro\u00dfem Interesse, bei denen die Wasserr\u00fcckgewinnung in der Zukunft eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle spielen wird.
\nAuch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist offenbar gew\u00e4hrleistet. Bei gleicher biologischer Vorbehandlung kostet die weitergehende Reinigung von 80.000 m3 Abwasser pro Jahr nach den Berechnungen von \u00d6kotec mit Aktivkohle 6,51 DM\/m3, mit chemisch-physikalischer Oxidation 23,20 DM\/m3 und mit einer biologische Nachbehandlung 1,92 DM\/m3.
\nDie projektbegleitende und steuernde Einsetzung eines fachlichen Beirates, der aus Vertretern der Berliner Wasserbetriebe, der Berliner Stadtreinigungsbetriebe, der Universit\u00e4t Stuttgart, dem Umweltbundesamt, der Technischen FH Berlin, der Freien Universit\u00e4t Berlin, dem Forschungszentrum Karlsruhe und der Umweltstiftung bestand, hat sich im Ablauf des Projektes f\u00fcr die \u00d6kotec GmbH sehr bew\u00e4hrt und sich im Ergebnis erfolgreich gezeigt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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