Projekt 12295/01

Abwasserbehandlung aus der Textilveredelung durch Kombination von diversen Membranfiltrationsverfahren und einer mikrobiellen Biozönose auf einem Festbettreaktor zwecks Recycling

Projektträger

Bobinet GmbH + Co.
Im Speyer 11
54294 Trier

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die DBI Deutsche Bobinet GmbH + Co. Trier, ist ein Textilherstellungs- und Veredlungsbetrieb. Da die abwasserintensive Veredlungsindustrie auch mit wassergefährdeten Stoffen umgeht (hohe CSB- und AOX-Werte), war zu klären, ob die Anforderung nach dem Stand der Technik die im Anhang 38 der Rahmenabwasser VwV definiert sind, eingehalten werden.
Die Untersuchungsergebnisse aller Abwasserarten haben uns veranlaßt, die Abwasserbehandlung in der Form durchzuführen, daß ein großer Teil als Prozeßwasser zurückgeführt wird mit dem Ziel, neben der Reinigung des Abwassers auch das Recycling zu ca. 80% zu betreiben.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGTV Gesellschaft für Trennverfahren mbH
72411 Bodelshausen
- Steinbeis-Transferzentrum Angewandte und Umwelt-Chemie,
Fachhochschule Reutlingen

2.1. Arbeitsschritte
Basierend auf den Voruntersuchungen wurden folgende Arbeitsschritte durchgeführt:
· Aufbereitung des Abwassers aus Färberei und Veredlung mittels Filtration mit nachgeschaltetem Bioreaktor
· Prüfung des recyclierten Wassers auf die Wiederverwendbarkeit in der Färberei und Veredlung als a) Spülwasser, b) Prozeßwasser für die Färbungen
· Aufbereitung der Reststoffe, wie Flusen und sonstige Feststoffe

2.2. Methoden
Für die Vorreinigung und Konzentrierung der Abwässer werden verschiedene Membrantechniken eingesetzt: Mikrofiltration, Ultrafiltration und Nanofiltration.
Für die Entfärbung und den Abbau der organischen Substanzen wird ein Festbettreaktor mit anaerober und aerober Biozönose eingesetzt. Der Biomassenträger besteht aus aktiviertem Braunkohlenkoks. Für die Qualitätssicherung des Wassers werden ein UV-Reaktor zur Farbigkeitsmessung und Leitfähigkeitskontrollen verwendet.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse der Untersuchungen mit separaten Abwässern aus Färberei und Veredelungsbetrieb zeigen, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahrensablauf auch die hoch belasteten Abwässer der Färberei mit einem CSB von über 4000 mg/l problemlos aufbereitet werden können. Die Abbauraten der Abwasserparameter CSB, BSB5, TOC und AOX liegen bei 95 - 98 %, bei einer Verweilzeit im Festbettreaktor von 18 Std. Der Abbau des Abwassers ist in der Regel über 90 -99 %. Es konnte visuell keine Färbung des Klarwassers festgestellt werden.

Die hohe Verweilzeit im Festbettreaktor von 18 Std. war Anlaß zur Optimierung des Biomassenträgers. Dabei wurden 6 verschiedene Biomassenträger untersucht und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, daß 2 verschiedene Materialien (Kohle + Blähton) eine effektive Biozönose aufbauen und eine hohe Elimination der Inhaltsstoffe bei kurzen Verweilzeiten garantieren. Die Porosität des Biomassenträgers spielte dabei eine untergeordnete Rolle. Untersuchungen zur Optimierung der Verweilzeit zeigen, daß mit Verweilzeiten von ca. 9 Std. bei den vorgenannten beiden Trägermaterialien eine ausreichende Elimination der Schadstoffe im Abwasser gewährleistet werden kann.
Trotz der Reduzierung der Verweilzeiten, sind relativ große Festbettreaktoren erforderlich um die Gesamtabwässer zu behandeln und zu einem hohen Anteil zu recyclieren. Es wurde daher eine Vorkonzentrierung mittels Ultrafiltration und nachgeschalteter Nanofiltration durchgeführt und die dabei entstehenden Konzentrate über einen Festbettreaktor biologisch aufbereitet.
Dieser Aufbau des Verfahrens ergab eine Wasserqualität für das recyclierte Wasser die es gestattet, das Wasser sowohl für Färbeprozesse als auch für Waschprozesse wieder zu verwenden ohne dabei qualitative Abweichungen in den Färbungen feststellen zu können. Die Aufbereitung der Konzentrate in den Festbettreaktoren ist sehr gut. Das gereinigte Wasser kann teilweise wieder in den Prozeß zurückgeführt werden, während ein Teil in die öffentliche Kanalisation eingeleitet wird. Bei diesem Verfahren kann eine Rückge-winnung von ca. 75 %- 80% des Abwasservolumens erreicht werden. Die Vorteile dieser Verfahrensweise sind neben der hohen Rückgewinnungsrate, die geringeren Investitionskosten, geringere Betriebskosten der Anlage und ein wesentlich geringerer Raumbedarf. Gemäß den Erkenntnissen aus der Voruntersuchung werden Betriebskosten von unter 1,00 DM/m3 erwartet.
Durch die Maßnahme kann der Frischwasserbedarf von derzeit täglich 900-1000 m3, um ca. 75 % bis 80 % reduziert werden, was eine Einsparung von 700-750 m3 täglich bedeutet. Gleichzeitig werden die in die öffentliche Kanalisation eingeleiteten Schmutzfrachten aus den Prozesswässern um mehr als 90 % reduziert, was bei den gefundenen Werten einem CSB von 1440 kg und einem BSB von 450 kg täglich entspricht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es wurden in der Trierer Tageszeitung und im Umweltmagazin Berichte über das Pilotprojekt veröffentlicht. Weitere Veröffentlichungen in Melliand Textilberichte und durch die Bezirksregierung Trier, sind in Vorbereitung.


Fazit

Die Fa. Deutsche Bobinet, Trier, hat sich aufgrund der Ergebnisse des Vor-projektes entschlossen, aus eigener Kraft eine großtechnische Anlage auf der Basis der im Pilotprojekt ermittelten Daten zu installieren die noch im Jahr 1999 im Betrieb gehen wird.