Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Betriebliches Abwasser, das durch eine hohe, schwer abbaubare organische Belastung gekennzeichnet ist, erfordert in einer biologischen Kl\u00e4ranlage eine sehr lange Behandlungszeit, die auch mit einem hohen Energie- und Kostenaufwand verbunden ist. Hier bietet eine Abwasserteilstrombehandlung Vorteile. F\u00fcr eine R\u00fcckf\u00fchrung und Wiederverwendung im Betrieb muss sich Recyclingwasser durch eine sehr geringe Belastung auszeichnen. Dies soll durch eine Kombination eines neu entwickelten, zweistufigen Biofilmverfahrens mit anschlie\u00dfender Membranfiltrationsstufe erreicht werden. Die Leistungsf\u00e4higkeit soll anhand unterschiedlich belasteter Abw\u00e4sser in der Praxis erprobt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEine besondere Konstruktion des Bioreaktors erlaubt eine aerobe und anaerobe Behandlung des Wassers im periodischen Wechsel bei mehrfacher Zirkulation. Eine Infraschalleinrichtung erm\u00f6glicht eine insgesamt intensivere Bel\u00fcftung des Reaktors. Durch Membranfiltration des biologisch gereinigten Abwassers werden partikul\u00e4re Bestandteile und Mikroorganismen abgetrennt.
\nDie Erprobung erfolgte zun\u00e4chst gezielt mit hoch belastetem Abwasser \u00fcber einen Zeitraum von mindestens 6 Monaten, um auch jahreszeitlich bedingte Zust\u00e4nde untersuchen zu k\u00f6nnen. Hierf\u00fcr wurde bei der Tierk\u00f6rperverwertung und Fleischmehlherstellung anfallendes Abwasser eingesetzt. In einem weiteren Anwendungsfall wurde eine Erprobung der Anlage mit dem Abwasser aus der KFZ-Tankinnenreinigung vorgenommen, um die dort angestrebte Wiederverwendung des gereinigten Abwassers unter Praxisbedingungen zu untersuchen.
\nDas wesentliche Ziel des Einsatzes dieser Verfahrenstechnik und auch dieses Vorhabens besteht darin, eine als Kleinanlagentechnik einsetzbare biologische Abwasserbehandlung f\u00fcr Abwasserteilstr\u00f6me im prozessnahen Einsatz mit Wasserkreislaufschlie\u00dfung zu erproben. Das mit Hilfe dieses sequentiellen Verfahrens zur\u00fcck gewonnene Wasser kann auch in anderen Branchen beispielsweise f\u00fcr Sp\u00fclstufen des Prozesses, aus dem das Abwasser stammt, wieder verwendet werden. Der Vorteil einer solchen Anwendung liegt darin, dass im Nahbereich des verursachenden Prozesses oft keine Trinkwasserqualit\u00e4t und auch kein separates Rohrleitungssystem notwendig ist. Damit einher geht eine Reduzierung der Kosten f\u00fcr Frischwasser und Abwasserentsorgung. Eine Schlussbetrachtung der Anlage enth\u00e4lt auch die \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Aspekte der Ma\u00dfnahme.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Erprobung des Reaktors erfolgte an zwei verschiedenen Standorten, die beide ein Abwasser mit hoher, schwer abbaubarer organischer Fracht aufwiesen.
\nAm ersten Standort, an dem der Reaktor \u00fcber einen Zeitraum von insgesamt sieben Monaten stationiert war, wurde Abwasser aus der Tierk\u00f6rperverwertung behandelt. Dieses Abwasser zeigte \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum eine hohe, gleich bleibende Belastung mit einem durchschnittlichen CSB-Wert von ca. 10.000 g\/l und einem durchschnittlichen Gesamtstickstoffwert von ca. 1.000 mg\/l. Zu Beginn der Untersuchungen wurden die Einstellungen an der Luftzufuhr und am Schlammabzug mehrfach variiert, bis nach ca. vier Monaten geeignete Werte f\u00fcr die wesentlichen Einflussparameter erreicht waren.
\nEs zeigte sich, dass der Bioreaktor bei regelm\u00e4\u00dfigem \u00dcberschussschlammabzug zufrieden stellende Abbauleistungen bez\u00fcglich der CSB-Fracht und des Gesamt-Stickstoffgehaltes erbringt. \u00dcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum k\u00f6nnen stabile Ablaufwerte erzielt werden. Dies galt bei einem Rohwasserzulauf von ca. 0,85 L\/h. Eine Belastungsgrenze zeigte sich gegen Ende der Versuchszeit, als der Rohwasserzulauf auf den dreifachen Wert erh\u00f6ht wurde. Dabei war insbesondere eine Verschlechterung der Abbauleistung f\u00fcr den Parameter Gesamtstickstoff zu beobachten.
\nBeim zweiten Anwendungsfall wurde Abwasser aus der Tankinnenreinigung bei einer Spedition mit dem Ziel einer Wiedernutzung zur Tankreinigung behandelt. Hier war eine Vergleichsm\u00f6glichkeit zur bestehenden betrieblichen Kl\u00e4ranlage m\u00f6glich, die als Belebungsbecken mit bewegten Bewuchsk\u00f6rpern ausgef\u00fchrt ist. In diesem Einsatzfall wies der Zulauf zur Pilotanlage \u00fcber den gesamten Versuchszeitraum eine stark wechselnde Zusammensetzung auf. Ein gezielter Zulauf von einzelnen Teilstr\u00f6men, die eine definierte organische Fracht und eine definierte biologische Abbaubarkeit aufwiesen, war technisch nicht m\u00f6glich. Die Belastbarkeit der Projektergebnisse f\u00fcr diesen Anwendungsfall ist somit begrenzt. Zus\u00e4tzlich zur biologischen Behandlung erfolgte eine Filtration mit einer zweistufigen Membrananlage. Eine Mikrofiltrationsanlage mit einer Polypropylen-Membran diente zur Reduzierung der Partikelfracht, der Ablauf zeigte aber weiterhin eine hohe CSB-Konzentration, die im Bereich von ca. 85% der Ausgangskonzentra-tion lag. Eine direkte Wiederverwendung des Mikrofiltrationsablaufs ist damit nicht m\u00f6glich. Durch eine nachfolgende Umkehrosmoseanlage mit einer Polyamid- Membran konnte ein CSB-Wert von unter 30 mg\/L erreicht werden, der weitgehend gereinigte Ablauf ist damit als Betriebswasser f\u00fcr die Tankinnen-reinigung geeignet.
\nW\u00fcnschenswert ist eine Wiederholung der Versuche mit einem Zulauf, der bei entsprechenden Belastungen sowohl physikalisch \u00fcber einen Koaleszenzabscheider als auch chemisch \u00fcber eine Flockung vorbehandelt wurde, um insbesondere die biologische Abbaubarkeit zu verbessern.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Posterpr\u00e4sentation bei den beteiligten Firmen. Ver\u00f6ffentlichung in einer Fachzeitschrift f\u00fcr Tank-, Beh\u00e4lter-, Silo- und Kesselwageninnenreinigung in Vorbereitung.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die grunds\u00e4tzliche Eignung des Biopilot-Reaktors f\u00fcr die Reinigung von hoch belastetem Abwasser konnte nachgewiesen werden. In Kombination mit einer zweistufigen Nachbehandlung, bestehend aus Mikrofiltration und Umkehrosmose, kann ein f\u00fcr die Wiederverwendung als Betriebswasser geeigneter Ablauf gewonnen werden. Weitere Versuche zur Auswahl von Abwasserteilstr\u00f6men und zur Optimierung des Reaktors sind f\u00fcr eine auch kostenseitig attraktive Prozessgestaltung erforderlich. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs im Betrieb bei gleichzeitig geringem Schlammabfall zeigen sich f\u00fcr die Umweltaspekte Vorteile gegen\u00fcber einem Belebtschlammverfahren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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