Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das in der nieders\u00e4chsischen Firma Heinrich Hamker Lebensmittelwerke GmbH & Co. KG anfallende Produktionsabwasser f\u00fchrte trotz der f\u00fcr eine Indirekteinleitung vorgenommenen innerbetrieblichen Behandlung aufgrund seines Fettgehaltes zu Problemen in der kommunalen Kl\u00e4ranlage. Es wurde daher ein Gesamtkonzept zur Abwasserbehandlung erstellt, das aus den Verfahrensschritten Flotation, Flockung, biologische Behandlung und mechanische Entw\u00e4sserung besteht. Neu an diesem Verfahren war der Einsatz einer Zentrifuge zur Flotation. Ihre Wirksamkeit konnte in Vorversuchen grunds\u00e4tzlich gezeigt werden und war vor Ort unter realen Bedingungen an Abwasser mit schwankender Zusammensetzung experimentell zu pr\u00fcfen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Flotationszentrifuge wurde in einen halbautomatischen Versuchsstand (Antrieb, Pumpenregelung, Probennahme) integriert und f\u00fcr einen Teil der Versuchszeit durch einen Separator erg\u00e4nzt. Dieser hatte die Aufgabe, das von der Zentrifuge abgetrennte Fett-Wasser-Gemisch aufzubereiten, um nur ein m\u00f6glichst geringes Fettvolumen entsorgen zu m\u00fcssen. <\/p>\n
Das Versuchsprogramm wurde schrittweise erweitert. Zun\u00e4chst wurden unter den \u00f6rtlichen Gegebenheiten sinnvolle Betriebsparameter der Flotationszentrifuge ermittelt. Bei diesen Parametern wurden mehrere Versuche mit unterschiedlichem Abwasser gefahren. Die Qualit\u00e4t des Abwassers war nicht vorherzusehen. Der Erfolg der jeweiligen Reinigung wurde anhand des CSB-Wertes beurteilt, der im Labor vor Ort gemessen werden konnte. Die Dauer der Behandlung war so lang gew\u00e4hlt, dass am Ende kein wesentlicher Fortschritt mehr zu beobachten war. In den n\u00e4chsten Versuchen wurde gepr\u00fcft, ob dieser Wert durch Zugabe von Reagenzien abgesenkt werden und\/ oder schneller erreicht werden kann. Ebenso wurde gepr\u00fcft, wie sich das neue Verfahren mit der mechanischen Abtrennung des Fettes durch eine Zentrifuge (Tellerseparator) vergleichen und erg\u00e4nzen l\u00e4sst. In all diesen Versuchen stand die Qualit\u00e4t des Abwassers im Vordergrund. In abschlie\u00dfenden Versuchen wurde ermittelt, wie weit sich der volu-menbezo-gene Durchsatz der Flotationszentrifuge gegen\u00fcber den gew\u00e4hlten Startparametern erh\u00f6hen l\u00e4sst.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Zum Projekt liegt der ausf\u00fchrliche Bericht vom M\u00e4rz 2000 vor.
\nDer Rotor der untersuchten Flotationszentrifuge war durch bauliche Ma\u00dfnahmen auf Versuchsserien mit Abwasser vorbereitet worden. Spaltweiten und Bohrungen, durch die das Abwasser str\u00f6mt, wurden von etwa 1 mm auf 10 mm erweitert, um beispielsweise Gem\u00fcsest\u00fcckchen die Passage zu erm\u00f6glichen. Es zeigte sich, dass die Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnisse im Trennraum da-durch nicht nachhaltig verschlechtert wur-den: es wurde eine typische Verminderung des Fettgehaltes bei einem Umlauf von etwa 15 % erzielt, \u00e4hnlich wie sie bereits in Vorversuchen beobachtet worden war. Im Laufe der Untersuchung fanden sich vereinzelt verformbare Partikel mit gr\u00f6\u00dferen Durchmessern im Zentrifugenraum. Im Anwendungsfall sollte zu deren Vorabscheidung ein Rechen vorgesehen werden.
\nDie Querschnittserweiterung im Einlaufbereich brachte den Vorteil mit sich, dass der Vordruck von Druckluft und Suspension jeweils von etwa 5 bar auf etwa 1 bar vermindert wurde. Der Energieverbrauch sank entsprechend deutlich ab. In Folge dieser Umbauten verringerte sich der dem austretenden Schaum zur Verf\u00fcgung stehende Querschnitt. Ein ungleichm\u00e4\u00dfigeres Abflie\u00dfen und damit eine ungenauere Regelbarkeit des Volumenstroms des Schaums, der \u00fcber das Wehr tritt, waren die Folge. Ein verbesserter Deckel w\u00e4re daher zu testen.
\nAbweichend vom fr\u00fcher untersuchten Wasser wurden auch nach 6 Durchl\u00e4ufen CSB-Werte von 4000 bis 5000 nicht unterschritten. Der Einsatz von Flockungsmitteln, die \u00c4nderung des pH-Wertes, aber auch der Einsatz eines Separators (Tellerzentrifuge, Schleuderziffer von 9000 bei mittleren Radien, Spaltweite 1 mm) f\u00fchrten zu keiner wesentlichen Verminderung des CSB-Wertes, so dass dieser molekular-dispersen Stoffen zuzuordnen ist. Der Separator als Tellerzentrifuge, die von der Firma Flottweg gemietet wurde, erzielte eine Schleuderziffer von 9000 bei mittleren Radien. Der Sedimentationsweg in Form der Spaltweite betr\u00e4gt nur 1 mm. Auf diese Weise wurden auch kleinste \u00d6ltropfen zum Aufsteigen und mineralische Partikel (Sand aus Salat) zum Absinken gebracht. Das Fett wurde aufgrund der nicht optimalen Regelbarkeit der untersuchten Flotationszentrifuge zusammen mit einer beachtlichen Menge an Wasser ausgebracht. Im Separator wurde ml \u00d6l aufkonzentriert. Das Wasser hatte anschlie\u00dfend den gleichen CSB-Wert, wie das von der Flotationszentrifuge gekl\u00e4rte.
\nDie Zentrifuge war aufgrund ihrer Schleuderziffer von etwa 100 konstruktiv deutlich einfacher als ein Separator f\u00fcr den gleichen Volumenstrom, bei der diese Ziffer etwa 10000 betr\u00e4gt. Das Aufkonzentrieren des fetthaltigen Abwassers mittels der Flotationszentrifuge und das anschlie\u00dfende Aufkonzentrieren des Fettes in einem Separator stellte daher eine sinnvolle Ver-fahrenskombination dar.
\nDie Reinigung des Separators von anhaftendem Fett und Sediment ist f\u00fcr die Praxis von gro\u00dfer Bedeutung. Ob die Verwendung gr\u00f6\u00dferer Apparate, der Einsatz eines Dekanters und eine CIP-Reinigung mit Hilfsmitteln bei erh\u00f6hter Temperatur dieses Problem l\u00f6sen, bleibt zu pr\u00fcfen. Mechanisch anspruchslose L\u00f6sungen wie die Kalkflockung kommen als Alternative in Betracht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Kontaktadresse:
\nCUTEC-Institut GmbH, Leibnizstra\u00dfe 23, 38678 Clausthal-Zellerfeld, Ansprechpartner: Herr Dr. Sievers, Tel. 05323 \/ 933-121, Fax -100;
\nFirma Heinrich Hamker Lebensmittelwerke GmbH & Co. KG, Heinrich Hamker Stra\u00dfe 20, 49152 Bad Essen, Tel. 05472\/772-01, Fax -125.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Flotationszentrifuge konnte unter realen Bedingungen vom CUTEC-Institut erfolgreich getestet werden. Die Querschnittserweiterungen, die notwendig waren, um den ur-spr\u00fcnglich von CUTEC zur Aufbereitung von Feinstkohle (Partikelgr\u00f6\u00dfe < 100 \u00b5m) entwickelten Rotor an die betrieblichen Abw\u00e4sser anzu-passen, hatte den positiven Nebeneffekt einer Erniedrigung des Druckverlustes und damit einer deutlichen Minderung des Energieverbrauchs. Demnach kann die Zentrifuge durchaus eine kom-pakte L\u00f6sung zur Abtrennung von emulgierten Fetten darstellen. Aufgrund der nat\u00fcrlichen Hydrophobie des Fettes sind keine Hilfsmittel notwendig. Molekulardisperse, gel\u00f6ste Stoffe k\u00f6nnen prinzipiell nicht abgetrennt werden, diese erfordern immer eine biologische Kl\u00e4rung. Nach den Schilderungen des CUTEC-Institutes fanden die Arbeiten bei der Firma Hamker unter recht rauhen \u00e4u\u00dferen Bedingungen statt. Die Versuche mussten in einem Raum mit undichtem Dach und Gullis mit Tendenz zum \u00dcberfluten bei Gewitterregen durchgef\u00fchrt werden. Durch den Diebstahl eines Rechners, der durch die Firma Hamker nicht ersetzt wurde, gingen zwar keine Daten, jedoch Versuchszeiten verloren.\nInsgesamt verlief das Projekt erfolgreich, wenngleich sich die Firma Hamker unabh\u00e4ngig von der Art des Flotationsverfahrens angesichts hoher Investitionskosten im Falle einer Erweiterung der Betriebskl\u00e4ranlage f\u00fcr eine kosteng\u00fcnstigere Alternative entschieden hat. Diese Alternative liegt in einer Optimierung der vorhandenen Kalkf\u00e4llung mit angepasster Kalkdosierung und neuer Mess- und Regeltechnik.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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