MOE-Fellowship

Dragana Pohl

Behandlung von Abwasser aus der Pestizidherstellung und Eliminierungs- und Aufkonzentrierungsprozesse für Deponiesickerwasser

Behandlung von Abwasser aus der Pestizidherstellung

Der große Bedarf an Pflanzenschutzmitteln seit Mitte des 20. Jahrhunderts hat weltweit zu einer massiven Produktion entsprechender Pestizide geführt, und wie an allen Produktionsstandorten fällt auch bei der Pestizidherstellung ein Abwasser an. Aufgrund der Biotoxizität der Ausgangsstoffe ist dieses Abwasser sehr schwer zu behandeln und erfordert ein aufwendiges, mehrstufiges Reinigungsverfahren.

Abwasser aus der Pestizidherstellung (im untersuchten Fall: Abwasser aus der Reinigung der Biofermenter) zeichnet sich durch hohe Konzentration CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf), Stickstoff, Kupfer, Salze (Chloride und Sulfide), starke Färbung und Geruch aus, sowie naturgemäß durch die Anwesenheit von Restmengen „Aktiver Substanzen“ (Pestiziden).

Um das Abwasser einer biologischen Behandlung zuführen zu können, ist zunächst eine chemische Vorbehandlung zur Kupferentfernung nötig, anschließend folgt eine Aktivkohle-Behandlung zur Entfernung von Rest-Organik und Aktiven Substanzen. Die Prozessschritte sind also folgende:
1. Zweistufige Fällung/Flockung;
2. Biologische Behandlung im Membranbioreaktor;
3. Aktivkohle-Absorption.

Um die Eignung des Gesamtkonzeptes zu testen, wurden die drei Teilschritte im Labor der Fa. Wehrle Umwelt GmbH getestet und optimiert:

Zweistufige Fällung/Flockung
Die Gegenwart hoher Kupfer-Konzentrationen kann den biologischen Abbau im Membranbioreaktor limitieren. Daher wurden zweistufigen Flockungstests zur Kupfer-Entfernung im Labormaßstab durchgeführt. Die Konzentrationen von Kupfer, CSB und Gesamt-Stickstoff sind vor und nach jeder Flockungsstufe gemessen worden.
Membranbioreaktor (Biomembrat-Verfahren)
Das Biomembrat-Verfahren setzt sich zusammen aus:
- der Biologie (Denitrifikation und Nitrifikation) zur Entfernung der Kohlenstoffverbindungen und des Ammoniums und der Ultrafiltration;
- der Ultrafiltration zur Trennung des Schlammes und des gereinigten Wassers (Permeat).
Die Untersuchung dauerte 70 Tage und umfaßte die Variation verschiedener Betriebsparameter (pH, Dosierungsmengen der unterschiedlicher Chemikalien im Abhängigkeit vom Durchsatz und Inhalt des Zulaufwassers) sowie tägliche Analysen von Ammonium, Nitrit, Nitrat, CSB, pH, Leitfähigkeit des Zulauf- und Ablaufswassers.
Eine der grundlegenden Zielsetzungen der Untersuchung ist die Bestimmung des biologischen Abbaugrads organischer Kohlenstoffverbindungen und Stickstoffverbindungen. Zusätzlich wurden bemessungsrelevante Daten aufgenommen (Chemikalienbedarf, Reinigbarkeit der Ultrafiltrations¬module usw).

Um eine Aktivkohlesorte zu bestimmen, die sich besonders gut für den Rückhalt der aktiven Substanzen eignet, wurde als Nachbehandlungsschritt Aktivkohlebehandlung getestet. Hierzu wurden drei verschiedene Typen von Aktivkohle getestet; Untersuchungsparameter waren CSB, Gesamtstickstoff, Färbung sowie aktive Substanzen (im externen Labor).

Ergebnisse
Kupfer konnte nach der Flockung aus dem Abwasser entfernt werden, eine biologische Behandlung des vorbehandelten Wassers war im MBR möglich. Die Ergebnisse nach dem MBR zeigen, dass die Entfernung von CSB >90% betrug, und die Stickstoffkonzentration fiel auf Werte <50 mg/L. Diese Ergebnisse erfüllen bereits die vertraglichen Anforderungen des Auftraggebers. Die Ergebnisse werden nach der Aktivkohle-Behandlung noch niedrigere Konzentration der erforderlichen Parameter ergeben.
Im Folgenden sind die Betriebskosten für die einzelnen Verfahrensschritte zu erfassen und der Prozess hinsichtlich Chemikalienverbrauch zu optimieren.
 

Moderne Eliminierungs- und Aufkonzentrierungsprozessen in der Sickerwasserbehandlung und Vergleich zur Situation in Serbien

Sanitäre Deponierung ist der häufigste Weg, um feste Siedlungsabfälle zu beseitigen. Ein wichtiges Problem bei Deponien ist die Produktion von Sickerwasser. Aufgrund seines Vorkommens an entfernten Standorten und seiner Schadstoffbelastung muss das Sickerwasser vom kommunalen Abwasser getrennt behandelt werden.

Diese Studie hat zum Ziel, Informationen zu sammeln, technologische Konzepte aufzuzeigen und Lösungen für die Sickerwasserbehandlung einzuführen.

Die Entwicklung einer angemessenen Sickerwasserbehandlungstechnik kann in unterschiedliche Richtungen führen. Dabei sind die Elimination oder die Aufkonzentrierung von Schadstoffen die zentralen Vorgänge in einer solchen Sickerwasserbehandlungsanlage. Behandlungsmethoden für Sickerwasser mit Membranbioreaktoren und Umkehrosmose werden in diesem Artikel verglichen.

Stichwort: Sickerwasserbehandlung, Membranbioreaktor (MBR), Umkehrosmose (RO)