Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Als Gesamtziel wird in diesem Vorhaben eine rationelle und nachhaltige Bewirtschaftung von Wasserres-sourcen in der Lebensmittelherstellung (Fertiggerichte) verfolgt. Dies f\u00fchrt zu einem stetig zunehmenden Bedarf an Systemtechnologien zur Wassereinsparung, was insbesondere f\u00fcr Bearbeitungsprozesse mit hohem Ressourcenbedarf, z. B. in der Nahrungsmittelindustrie, von zentraler Bedeutung ist.
\nDas wichtigste Ziel einer hierauf ausgerichteten Verfahrensentwicklung ist die sichere Gew\u00e4hrleistung ei-ner konstanten Wasserqualit\u00e4t nach der seit dem 01.01.2003 geltenden Trinkwasserverordnung (TrinkwV). Dies erfolgt am Beispiel des bei der H\u00fclsenfr\u00fcchteverarbeitung zur Fertiggerichtherstellung anfallenden, besonders problematischen Blancheurabwassers. Hierzu im Vergleich kommt auch die Verdampfertechnik zur Anwendung.
\nF\u00fcr den Anwendungsfall soll ein Sicherheitsstandard definiert werden, welcher zur \u00dcberwachung der Trinkwasserqualit\u00e4t des Recyclingwassers aus Sicht der Anwender in der Lebensmittelindustrie und der zust\u00e4ndigen \u00dcberwachungsbeh\u00f6rden erforderlich ist. Hierf\u00fcr wird ein Ansatz erarbeitet, inwieweit zus\u00e4tzlich zu den in der TVO konkret genannten Hygieneparametern weitere Parameter spezifiziert werden m\u00fcssen und mit welchen Analysenmethoden diese erfasst werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Ergebnisse des Projekts k\u00f6nnen in folgende vier Arbeitsschritte untergliedert werden:
\nArbeitspaket 1:\tVoruntersuchungen zur Festlegung von Kenndaten, Konzeption der Pilotanlage
\nArbeitspaket 2:\tAnlagenplanung, Aufbau und Inbetriebnahme
\nArbeitspaket 3:\tPilotversuche und weiterf\u00fchrende Technikums-\/Pilotversuche
\nArbeitspaket 4:\t\u00d6kologisch\/\u00f6konomische Bewertung der beiden Verfahren<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der CSB-Wert im Permeat entsprach mit 43,9 mg\/L einem CSB-R\u00fcckhalt der Gesamtanlage von 99,3 %. Die sehr geringen Abweichungen des R\u00fcckhalts mit Werten zwischen 96,4 % und 99,97 % wurden selbst bei hohen Schwankungen der CSB-Konzentrationen im Rohwasser und im Ultrafiltrat erzielt. Die dazugeh\u00f6rige mittlere CSB-Konzentration lag bei 32,6 mg\/L, wobei die meisten Werte kleiner als 10 mg\/L waren.
\nDie DOC-Werte des Permeats lagen im Mittel bei 13,0 mg\/L und entsprachen einem R\u00fcckhalt gegen\u00fcber dem Rohwasser von 99,0 %. Das CSB:DOC-Verh\u00e4ltnis lag mit 6,4:1 erwartungsgem\u00e4\u00df h\u00f6her als im Rohwasser. Bei den N\u00e4hrstoffen Phosphor und Stickstoff lagen die Permeat-Konzentrationen bei 10,3 mg\/L und 18,4 mg\/L, entsprechend R\u00fcckhalten gegen\u00fcber dem Rohwasser von 95,7 % respektive 92,0 %.
\nDie chemischen Parameter im Rohwasser ergaben lediglich einzelne, geringe \u00dcberschreitungen von Schwermetallen (Blei, Nickel, Quecksilber). Bei den Indikatorparametern waren erwartungsgem\u00e4\u00df die organisch bedingten Konzentrationen (Oxidierbarkeit, TOC) \u00fcberschritten.
\nIm Permeat hingegen wurden die chemischen Parameter ausnahmslos in allen Proben eingehalten. Dies gilt trotz der hohen Rohwasserkonzentrationen auch f\u00fcr die organisch bedingten Indikatorparameter. Die Leitf\u00e4higkeit im Permeat war im Mittel mit 440 \u00b5S\/cm deutlich unter dem in der Trinkwasser-Verordnung angegebenen Grenzwert von 2.000 \u00b5S\/cm. Das Permeat war geruchs- und geschmacksfrei.
\nMikrobiologisch ergab sich folgendes Bild: Mit der vierten Woche steigen die Gesamtkeimzahlen an und \u00fcberschreiten den Grenzwert von 100 KBE\/mL. Die Werte stabilisieren sich dann bei einem Niveau von etwa 1000 KBE\/mL.
\nParallel dazu ist auch ein Ansteigen der Pseudomonas aeruginosa im UO-Permeat festzustellen.
\nDie anfangs gefundenen Keimzahlen f\u00fcr F\u00e4kalindikatoren (Enterokokken, E: coli und coliforme Bakterien) im Filtrat der Ultrafiltration, vor der Umkehrosmose-Stufe, gingen im weiteren Verlauf deutlich zur\u00fcck, um in der 9. Woche noch einmal anzusteigen (Abb. 19). Die vermutlich mit dem Inkulat in den Bioreaktor eingetragenen Keime k\u00f6nnen sich im Milieu des Bioreaktors nicht durchsetzen und werden von anderen Organismen verdr\u00e4ngt. Im UO-Permeat werden diese Keime bis zur 11. Woche nicht nachgewiesen.
\nGrunds\u00e4tzlich l\u00e4sst sich feststellen, dass immer von der Ausbildung eines Biofilmes auf den inneren Oberfl\u00e4chen einer Anlage zur Wasseraufbereitung auszugehen ist.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00b7\tWesentliche Vortr\u00e4ge: DGMT-Tagung 2002, Dialog-Forum 2002, DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2003, ACHEMA 2003, GDL-Tagung 2003, GVC-Kongress 2003
\n\u00b7\tWesentliche Ver\u00f6ffentlichungen: WWT Heft 57 (6) 2003, Poster, Hand-outs<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Nach erfolgter Inbetriebnahme der Anlage nach dem aus Praxiserfahrungen gewonnenen Umbau erm\u00f6glichte die Pilotanlage einen kontinuierlichen Betrieb und lieferte die f\u00fcr eine gro\u00dftechnische Auslegung erforderlichen Kenndaten. Diese versetzen das Institut f\u00fcr Umweltverfahrenstechnik nunmehr in die Lage, derartige Anlagen zu konzeptionieren und detailliert auszulegen. N\u00e4chster Schritt w\u00e4re der Bau und die Betreibung einer optimierten Anlage im \u00e4hnlichen Ma\u00dfstab f\u00fcr eine \u00e4hnliche Applikation. Anschlie\u00dfend w\u00e4re eine gro\u00dftechnische Umsetzung der n\u00e4chste, konsequente Schritt, an dem das Institut mittlerweile mit Hochdruck arbeitet.
\nDie Analysemethoden der TC Paderborn sind so weit entwickelt, dass anhand dieser Proben eine sichere und schnelle Beurteilung der Trinkwasserqualit\u00e4t des behandelten Blancheurabwassers m\u00f6glich ist.
\nDas Kompetenznetzwerk zwischen Industriebetrieben, Forschungsinstituten und Beh\u00f6rden wurde aufgebaut, so dass in enger Kooperation Empfehlungen, Richtlinien und Vorschriften f\u00fcr Analysen und Verwer-tungsarten des Brauchwassers mit Trinkwasserqualit\u00e4t erarbeitet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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