Sau­be­re Sache – moderns­te Abwas­ser­tech­nik für Kosmetikhersteller

Die Pro­duk­ti­on aus­bau­en und trotz­dem die Schad­stoff­fracht redu­zie­ren, wel­che in das kom­mu­na­le Abwas­ser­netz gelangt. Dies war das Ziel eines inno­va­ti­ven Lohn­her­stel­lers für Kos­me­tik- und Pfle­ge­pro­duk­te aus Deutsch­land. Das Unter­neh­men beauf­trag­te die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH mit der Erneue­rung und Erwei­te­rung sei­ner Abwasserbehandlungsanlage.

Abwas­ser­be­hand­lung 2.0 – moder­ner und grö­ßer dank DAS

Der inter­na­tio­nal agie­ren­de Ent­wick­ler, Her­stel­ler und Kon­fek­tio­nie­rer von Kos­me­tik- und Pfle­ge­pro­duk­ten ver­traut bei der Erneue­rung und Kapa­zi­täts­er­wei­te­rung der vor­han­de­nen Abwas­ser­be­hand­lungs­an­la­ge auf die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH. Ursprüng­lich sah das Pro­jekt ledig­lich die Moder­ni­sie­rung vor. Doch im Dia­log mit den Dresd­ner Umwelt­tech­no­lo­gie­spe­zia­lis­ten ent­stand schließ­lich eine Kom­bi­na­ti­on aus che­misch-phy­si­ka­li­scher Abwas­ser­be­hand­lung, die auch die Wachs­tums­plä­ne des Kun­den mit­be­rück­sich­tigt. So kann gewähr­leis­tet wer­den, dass auch bei schwan­ken­den Abwas­ser­men­gen eine zuver­läs­si­ge Rei­ni­gung statt­fin­det, wel­che die Belas­tung der kom­mu­na­len Klär­an­la­ge ver­min­dert und stets alle Vor­ga­ben einhält.

Mit die­ser Anla­ge errei­chen wir ein neu­es tech­ni­sches Niveau hin­sicht­lich Anla­gen­aus­füh­rung und Auto­ma­ti­sie­rungs­grad. Pas­send zu den hoch­mo­der­nen Pro­duk­ti­ons­li­ni­en im Werk des Kos­me­tik­her­stel­lers, wur­den moderns­te Umwelt­tech­ni­ken instal­liert. Dar­auf sind wir sehr stolz.

Mir­ko Heinze

Chief Ope­ra­ting Offi­cer Water Tre­at­ment, DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH

Schwan­ken­de Abwas­ser­men­gen mit vari­ie­ren­den Belastungen

In der Pro­duk­ti­on wer­den die Anla­gen und die mobi­len Trans­port­ein­hei­ten nach jeder Char­ge gerei­nigt. Die Abwas­ser­r­auf­be­rei­tung muss­te daher für stark schwan­ken­de Abwas­ser­men­gen und eine sehr kom­ple­xe, häu­fig wech­seln­de Belas­tung aus­ge­legt wer­den. Bedingt durch die brei­te Pro­dukt­pa­let­te des Her­stel­lers kann das Abwas­ser einen hohen Anteil an Emul­sio­nen und hohe CSB-Frach­ten ent­hal­ten. Bei einem Volu­men­strom von 140 Kubik­me­tern pro Tag galt es, den CSB von 10.000 auf unter 1.500 ppm zu redu­zie­ren. Um die­ses Ziel zuver­läs­sig sicher­zu­stel­len, instal­lier­ten die Umwelt­tech­no­lo­gie­ex­per­ten der DAS eine moder­ne und stark auto­ma­ti­sier­te Anla­ge zur Abwasseraufreinigung:

Ent­las­tung der kom­mu­na­len Klär­an­la­ge mit­tels Moving Bed Bio­film Reactor

Um die kom­mu­na­le Klär­an­la­ge zu ent­las­ten, wird die Schad­stoff­ab­tren­nung der Anla­ge durch die Neue­run­gen deut­lich ver­bes­sert und um einen bio­lo­gi­schen Schad­stoff­ab­bau ergänzt. Zen­tra­les Ele­ment der neu­en Anla­ge ist ein Wir­bel­bett­re­ak­tor (Moving Bed Bio­film Reac­tor – MBBR) zum CSB-Abbau. Er befin­det sich unter frei­em Him­mel, eben­so wie ein beim Auf­trag­ge­ber bereits vor­han­de­nes Drei-Kam­mer-Sys­tem, das in die Anla­ge mit ein­be­zo­gen wur­de, und ein gro­ßer Misch- und Aus­gleichs­be­häl­ter. Die ande­ren Kom­po­nen­ten wur­den in einer neu errich­te­ten Hal­le installiert.

 

Intel­li­gen­ter Pro­zess für zuver­läs­si­ge Abwasserbehandlung

Das Pro­duk­ti­ons­ab­was­ser gelangt über eine Sam­mel­lei­tung in das exis­tie­ren­de Drei-Kam­mer-Sys­tem. Dort wer­den in den Kam­mern 1 und 2 Sedi­ment und Fet­te abge­trennt. Aus Kam­mer 3 erfolgt die Ent­nah­me des Abwas­sers für die wei­te­re Behand­lung. Es wird in den Misch- und Aus­gleichs­be­häl­ter der neu­en Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­ge (ARA) gepumpt.

Um eine Über­frach­tung der bio­lo­gi­schen Stu­fe zu ver­mei­den, wird das Abwas­ser vor der bio­lo­gi­schen Stu­fe in einer Flota­ti­on mit vor­ge­schal­te­tem Rohr­flo­cku­la­tor vor­be­han­delt. Die Ein­stel­lung des pH-Wer­tes erfolgt auto­ma­tisch mit Hil­fe von Salz­säu­re bzw. Natron­lau­ge. Durch Zuga­be von Poly­alu­mi­ni­um­chlo­rid wer­den Emul­sio­nen auf­ge­spal­ten; der Zusatz eines Flo­ckungs­hilfs­mit­tels unter­stützt die Abschei­dung der Fest­stof­fe in der nach­ge­schal­te­ten Druck­ent­span­nungs­flota­ti­on. Die Flota­ti­on ver­fügt über eine eige­ne Steue­rung und Schalt­an­la­ge, die mit der ARA-Steue­rung interagiert.

Im Wir­bel­bett­re­ak­tor bau­en Mikro­or­ga­nis­men orga­ni­sche Stof­fe ab

Die Sauer­stoff­ver­sor­gung erfolgt über eine red­un­dant aus­ge­leg­te Belüf­tungs­ein­heit. Der Luft­ein­trag bewirkt zudem eine Ver­wir­be­lung des Trä­ger­ma­te­ri­als inner­halb des Reak­tors. Frei sus­pen­dier­te Bio­mas­se befin­det sich zusätz­lich in Form von Belebt­sch­lamm­flo­cken im Sys­tem.
Über­schuss­schlamm wird mit dem gerei­nig­ten Was­ser in ein Nach­klär­be­cken trans­por­tiert und dort mit­tels Schwer­kraft abge­trennt bevor eine Excen­ter­schne­cken­pum­pe ihn in den Flot­attrich­ter beför­dert. Dort­hin gelan­gen auch die abge­schie­de­nen Fest­stof­fe (Flotat) aus der Flota­ti­on. Eine Flotat­schlamm­pum­pe för­dert den Schlamm anschlie­ßend zur nach­ge­schal­te­ten Schlamm­ent­wäs­se­rung. Um die Funk­ti­ons­si­cher­heit zu garan­tie­ren, gibt es zwei die­ser Pum­pen. Sie wer­den im Auto­ma­tik­be­trieb abhän­gig vom Füll­stand im Flot­attrich­ter geregelt.

Das Klar­was­ser aus der Flota­ti­on, mit einem bereits redu­zier­ten Anteil orga­ni­scher Inhalts­stof­fe, gelangt dann über einen Vor­la­ge­tank in die bio­lo­gi­sche Stu­fe: Im Wir­bel­bett­re­ak­tor erfolgt der Abbau der orga­ni­schen Inhalts­stof­fe aerob mit Hil­fe von Mikro­or­ga­nis­men, die in Form eines Bio­films auf einem Trä­ger­ma­te­ri­al wach­sen. Dafür benö­ti­gen die Mikro­or­ga­nis­men Sauer­stoff und Nähr­stof­fe wie Ammo­ni­um-Stick­stoff und Ortho­phos­phat . Die­se Sub­stan­zen wer­den über Dosier­ein­rich­tun­gen dem Abwas­ser auto­ma­tisch bereits im Vor­la­ge­tank zugesetzt.

 

Bedarfs­ge­rech­te Abwasserführung

Um das freie Was­ser bes­ser abtren­nen zu kön­nen, wird vor der Schlamm­pres­se mit­hil­fe eines Inline­po­ly­mer­mi­schers ein Flo­ckungs­hilfs­mit­tel in den Schlamm ein­ge­bracht. Die Schlamm­ent­wäs­se­rung erfolgt dann mit Hil­fe einer Schne­cken­pres­se; die ver­blei­ben­den Rück­stän­de wer­den mit einer För­der­schne­cke aus dem Gebäu­de in einen Con­tai­ner ver­bracht. Das abflie­ßen­de Was­ser gelangt über einen Kanal wie­der zurück in das Drei-Kam­mer-Sys­tem.
Im nor­ma­len Regel­be­trieb för­dern Zwi­schen­pum­pen das Abwas­ser aus dem Vor­la­ge­be­häl­ter zum MBBR. Soll­te es not­wen­dig sein, kann das Abwas­ser aber von dort auch wie­der zurück in den Misch- und Aus­gleichs­be­häl­ter gelei­tet wer­den; ent­spre­chen­de Rohr­lei­tun­gen ermög­li­chen bei Bedarf eine sol­che Kreislaufführung.

Schaum­bil­dung als zusätz­li­che Herausforderung

Da das Abwas­ser des Kos­me­tik­her­stel­lers oft auch einen hohen Gehalt an Deter­gen­tien auf­weist, muss Schaum­bil­dung in der Anla­ge ver­hin­dert wer­den. Das geschieht zum einen durch die Zuga­be eines bio­lo­gisch abbau­ba­ren Ent­schäu­mers bei Bedarf. Zusätz­lich ist am Kopf des MBBR eine Schaum­nie­der­hal­tung instal­liert. Mit­tels einer Pum­pe wird das Abwas­ser im Kreis geführt und über ein spe­zi­el­les Düsen­sys­tem unter Druck versprüht.

Die neue Anla­ge bewäl­tigt die stei­gen­den Abwas­ser­men­gen kon­stant und effi­zi­ent. Der gefor­der­te Ablauf­wert von CSB <1.500 wird zuver­läs­sig erreicht; der hydrau­li­sche Durch­satz konn­te pro­blem­los von bis­lang 80 auf 120 bis 140 Kubik­me­ter pro Tag gestei­gert wer­den. Gleich­zei­tig bie­tet der Auf­bau Raum für wei­te­res Unter­neh­mens­wachs­tum: „Wird die Pro­duk­ti­on wei­ter aus­ge­baut, kann auch die Leis­tung der Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­ge unkom­pli­ziert erhöht wer­den“, unter­streicht Dr. Ani­ta Haupt, Direc­tor Pro­cess Design bei der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH. „Ins­ge­samt ist eine Anla­ge ent­stan­den, die in Lay­out und Funk­ti­on rund­um über­zeugt.“ Die Rea­li­sie­rung unter Coro­na-Bedin­gun­gen brach­te eini­ge Her­aus­for­de­run­gen mit sich. Ins­ge­samt ver­lief die Mon­ta­ge der Anla­ge aber unkompliziert.

Die Rea­li­sie­rung unter Coro­na-Bedin­gun­gen brach­te eini­ge Her­aus­for­de­run­gen mit sich. Ins­ge­samt ver­lief die Mon­ta­ge der Anla­ge aber unkom­pli­ziert. „Aller­dings traf uns der Jahr­hun­dert­win­ter genau in der kal­ten Inbe­trieb­nah­me. Mit eini­gen schnel­len Frost­schutz­maß­nah­men haben wir aber auch die­se Hür­de gemeistert.

Dr. Ani­ta Haupt

Direc­tor Pro­cess Design, DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH

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Herr Mir­ko Hein­ze
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