Abwas­ser­be­hand­lung einer Käse­fa­brik – Von der Fer­ti­gung in den Fluss

Immer mehr Anwen­der aus der Ernäh­rungs­in­dus­trie als auch Her­stel­ler von Abwas­ser­be­hand­lungs­an­la­gen set­zen auf die Vor­tei­le nach­hal­tig gestal­te­ter Abwas­ser­be­hand­lungs­stra­te­gien. Mit der TFR-Tech­no­lo­gie der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH wer­den bei der Schmelz­kä­se­her­stel­lung von From­age­ries Bel im Viet­nam hohe recht­li­che als auch die umfang­rei­chen betrieb­li­chen Anfor­de­run­gen ein­ge­hal­ten.

Anfor­de­run­gen an Rei­ni­gungs­qua­li­tät und Ener­gie­ef­fi­zi­enz

Die For­de­rung nach Ener­gie­ef­fi­zi­enz, hoher Rei­ni­gungs­qua­li­tät bei der Abwas­ser­be­hand­lung und Wie­der­ver­wen­dung von Was­ser ist längst nicht mehr nur ein The­ma für was­ser­ar­me Regio­nen. In vie­len Indus­trie­zwei­gen liegt ein

hoher pro­dukt­spe­zi­fi­scher Abwas­ser­an­fall vor, wel­cher über den Frisch­was­ser­ver­brauch in der Pro­duk­ti­on sowie die Ener­gie­kos­ten bei der Abwas­ser­be­hand­lung einen beträcht­li­chen Anteil der Betriebs­aus­ga­ben dar­stellt.

Direkt­ein­lei­tung in das Gewäs­ser für die Lebens­mit­tel­in­dus­trie mit dem TFR-Bio­re­ak­tor

Eine der Ziel­stel­lun­gen für das Ver­fah­ren mit dem TFR-Bio­re­ak­tor der DAS EE GmbH besteht dar­in, das Abwas­ser bis zu einer Qua­li­tät zu rei­ni­gen, die sowohl die Direkt­ein­lei­tung in natür­li­che Gewäs­ser als auch die inter­ne Wie­der­ver­wen­dung als Brauch­was­ser erlaubt.

Die meis­ten Abwäs­ser ent­hal­ten orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen, wel­che nicht toxisch wir­ken, aber das Gewäs­ser in erhöh­ter Kon­zen­tra­ti­on durch star­ke Sauer­stoff­zeh­rung schä­di­gen. Oft­mals ist die CSB‑, BSB-Kon­zen­tra­ti­on so hoch, dass eine Vor­be­hand­lung des Abwas­sers inner­halb des Betrie­bes not­wen­dig ist oder bei Ein­lei­tung in die kom­mu­na­le Klär­an­la­ge hohe Stark­ver­schmut­zer­zu­schlä­ge erho­ben wer­den.

Gegen die­se Kos­ten muss der Auf­wand für eine betriebs­ei­ge­ne Abwas­ser­be­hand­lung auf­ge­rech­net wer­den. Dabei ergibt sich die For­de­rung nach einer effek­ti­ven und betriebs­sta­bi­len Tech­no­lo­gie mit einem sehr nied­ri­gen Bedien- und War­tungs­be­darf. In vie­len Fäl­len stel­len aero­be bio­lo­gi­sche Ver­fah­ren die güns­tigs­te Behand­lungs­me­tho­de für das gro­ße Spek­trum unter­schied­li­cher Abwäs­ser aus Indus­trie, Land­wirt­schaft und Ent­sor­gung dar.

Der für den bio­lo­gi­schen Abbau benö­tig­te Sauer­stoff wird sowohl bei den meis­ten kon­ven­tio­nel­len als auch bei moder­nen bio­lo­gi­schen Ver­fah­ren mit Geblä­sen, Kom­pres­so­ren oder Ober­flä­chen­be­lüf­tern in die ent­spre­chen­den Behand­lungs­be­cken ein­ge­bracht. Dem bio­lo­gi­schen Abbau­pro­zess steht dabei nur ein Bruch­teil des mit hohem ener­ge­ti­schem Auf­wand in das Abwas­ser ein­ge­tra­ge­nen Luft­sauer­stof­fes zur Ver­fü­gung.

 

Ener­gie­ein­spa­rung bei der Abwas­ser­be­hand­lung

Mit der TFR-Tech­no­lo­gie von DAS Envi­ron­men­tal Expert bie­tet sich ein Ver­fah­ren an, das es erlaubt, den Ener­gie­be­darf für die kon­ti­nu­ier­li­che Belüf­tung dras­tisch zu redu­zie­ren. Der TFR-Bio­re­ak­tor stellt das Herz­stück die­ser Tech­no­lo­gie dar. In ihm befin­det sich eine Schüt­tung aus kugel­för­mi­gem Trä­ger­ma­te­ri­al mit hoher spe­zi­fi­scher Ober­flä­che und nied­ri­gem spe­zi­fi­schen Gewicht. Die mit einem Bio­film bewach­se­ne Trä­ger­ma­te­ri­al­schüt­tung befin­det sich im Gegen­satz zu her­kömm­li­chen Ver­fah­ren nicht inner­halb eines geschlos­se­nen Was­ser­kör­pers. Bei der TFR-Tech­no­lo­gie wird der Bio­re­ak­tor statt­des­sen von oben mit dem zu behan­deln­den Abwas­ser beschickt und im Gegen­strom von unten mit Luft ver­sorgt wird. Damit reicht ein ein­fa­cher Ven­ti­la­tor aus, um die hoch­kon­zen­trier­te Bio­mas­se aus­rei­chend mit Sauer­stoff aus der Umge­bungs­luft zu ver­sor­gen.

Das Ver­fah­ren arbei­tet sehr zuver­läs­sig und bie­tet neben einem ver­gleichs­wei­se mini­ma­len Betriebs­auf­wand wei­te­re ent­schei­den­de Vor­tei­le. Die Abwas­ser­be­hand­lungs­an­la­ge, wel­che Ende 2010 für eine Pro­duk­ti­on­stät­te der bekann­ten fran­zö­si­schen From­age­ries Bel im Süden von Viet­nam von DAS EE errich­tet wur­de, ist ein geeig­ne­tes Bei­spiel um die­ses Ver­fah­ren näher zu beschrei­ben.

Schmelz­kä­se für Viet­nam

Die From­age­ries Bel, 1865 gegrün­det, sind bis heu­te ein fami­li­en­geführ­tes Unter­neh­men, wel­ches sei­ne Pro­duk­te in mehr als 120 Län­dern ver­kauft und etwa 11.000 Mit­ar­bei­ter in 30 Toch­ter­fir­men welt­weit beschäf­tigt. In der Pro­duk­ti­ons­stät­te in Viet­nam wird Schmelz­kä­se her­ge­stellt.

Um die viet­na­me­si­schen Umwelt­auf­la­gen zu erfül­len, bestand für Bel die Not­wen­dig­keit, auf sei­nem Werks­ge­län­de eine eige­ne Anla­ge für die Abwas­ser­ent­sor­gung zu errich­ten. Dazu wand­te sich das fran­zö­si­sche Unter­neh­men an DAS Envi­ron­men­tal Expert. „Die Exper­ten von Bel hat­ten sich gründ­lich infor­miert“, so René Rei­chardt, Lei­ter Geschäfts­be­reich Abwas­ser­be­hand­lung bei DAS. „Sie hat­ten bereits eine Refe­renz­an­la­ge in Deutsch­land besucht und sich bei der Coope­ra­ti­va Nacio­nal de Pro­duc­to­res de Leche (Con­apro­le), Montevideo/Uruguay, dem größ­ten Her­stel­ler von Mol­ke­rei­pro­duk­ten in Süd­ame­ri­ka, nach den Erfah­run­gen mit unse­rer Anla­ge erkun­digt.“ Bei Con­apro­le fal­len täg­lich 2.000 Kubik­me­ter Abwas­ser an. Für die Behand­lung eines Teil­stro­mes davon setzt das Unter­neh­men auf die Tech­no­lo­gie aus Dres­den. „Wir wur­den dar­auf­hin von Bel ein­ge­la­den und haben der Geschäfts­füh­rung in Paris vor­ge­tra­gen“, sagt René Rei­chardt. „Danach haben wir den Auf­trag bekom­men.“

Abwas­ser­be­hand­lung unter tro­pi­schen Bedin­gun­gen

Für die­ses nicht all­täg­li­che Pro­jekt war gleich aus meh­re­ren Grün­den „gre­en­tel­li­gence“ erfor­der­lich, berich­tet Dr. Horst Rei­chardt, Geschäfts­füh­ren­der Gesell­schaf­ter bei DAS: „Die Anla­ge befin­det sich im Süden von Viet­nam – sie muss also im tro­pi­schen Kli­ma funk­tio­nie­ren. Außer­dem sind die Rechts­vor­schrif­ten in Viet­nam selbst im Ver­gleich zu deut­schen Ein­leit­be­din­gun­gen aus­ge­spro­chen streng. Die viet­na­me­si­sche Norm QVCN 24: 2009 setzt hohe Stan­dards – unse­re Anla­ge hält sie ein.“

Die feucht­war­me Luft und die Son­nen­ein­strah­lung in den Tro­pen sind für die Anla­ge kei­ne Belas­tung. Reak­to­ren und tech­no­lo­gi­sche Behäl­ter bestehen aus Kunst­stoff, das Misch- und Aus­gleichs­be­cken sowie der Schlamm­sta­pel­be­häl­ter aus Beton. Das Rohr­lei­tungs­sys­tem ist aus kor­ro­si­ons­be­stän­di­gem Kunst­stoff und Edel­stahl gefer­tigt. Pum­pen und Ven­ti­la­to­ren sind die ein­zi­gen Ver­schleiß­tei­le. „Unse­re Tech­no­lo­gie zeich­net sich nicht nur durch einen nied­ri­gen Ener­gie­be­darf und nied­ri­ge Betriebs­kos­ten aus, sie garan­tiert auch einen gerin­gen War­tungs­auf­wand“, unter­streicht Rei­chardt. „Und wenn Bel Viet­nam die Pro­duk­ti­on erwei­tert, oder die Grenz­wer­te noch stren­ger wer­den, dann kann die Anla­ge unkom­pli­ziert erwei­tert wer­den. Durch das Modul­sys­tem kön­nen wir jeder­zeit auf­sto­cken – auch das ist ein gro­ßer Vor­teil unse­rer Anla­gen­tech­nik.“

Nach der Inbe­trieb­nah­me und Opti­mie­rung der Anla­ge

Nach der tech­ni­schen Inbe­trieb­nah­me und der sich dar­an anschlie­ßen­den Start– und Opti­mie­rungs­pha­se wur­de die Anla­ge im Janu­ar 2011 über­ge­ben. Die ein­zel­nen Ver­fah­rens­stu­fen Vor­rei­ni­gung, bio­lo­gi­sche Behand­lung, nach geschal­te­te Phos­pho­reli­mi­nie­rung und Schlamm­ent­wäs­se­rung befin­den sich seit­dem in kon­ti­nu­ier­li­chem Betrieb. Vor der bio­lo­gi­schen Behand­lung wer­den gro­be Fest­stof­fe abge­trennt und der über den Tag in Men­ge und Zusam­men­set­zung stark schwan­ken­de Abwas­ser­strom in einem Misch- und Aus­gleichs­be­häl­ter ver­gleich­mä­ßigt. Danach gelangt das Abwas­ser in zwei TFR indus­tri­al Bio­re­ak­to­ren, in denen die orga­ni­sche Fracht sowie der Stick­stoff bio­lo­gisch abge­baut wer­den. Im nächs­ten Ver­fah­rens­schritt wird, noch vor der Abga­be in den Vor­flu­ter, der über­schüs­si­ge Phos­phor gefällt. Unter Nut­zung der instal­lier­ten Fern­über­wa­chung ist es bei Bedarf ein­fach mög­lich, aus Dres­den Hin­wei­se zu aktu­el­len Anla­gen­ein­stel­lun­gen zu geben.

Kei­ne Über­schrei­tung der Grenz­wer­te

Die Tem­pe­ra­tur des Abwas­sers liegt in dem für die bio­lo­gi­sche Akti­vi­tät güns­ti­gen Bereich zwi­schen 28 und 38 °C. Die unter die­sen Umstän­den ver­rin­ger­te Sauer­stoff­lös­lich­keit stellt für das beschrie­be­ne Ver­fah­rens­prin­zip kei­ner­lei Pro­blem dar.

Über das gesam­te ers­te Betriebs­jahr wur­de der Grenz­wert für die orga­ni­sche Fracht 100 mg/l CSB + BSB deut­lich unter­schrit­ten und lag selbst bei erhöh­ten CSB-Zulauf­kon­zen­tra­tio­nen von 2.700 mg/l im gefor­der­ten Bereich. Die Abbau­ra­te der Anla­ge liegt damit sta­bil zwi­schen 95 und 98 %. Der Grenz­wert für Gesamt­stick­stoff beträgt 30 mg/l und wird eben­falls sta­bil ein­ge­hal­ten.

Der Betriebs­lei­ter ist sehr zufrie­den mit dem Abwas­ser­be­hand­lungs­kon­zept von DAS EE. „Die Instal­la­ti­on und Inbe­trieb­nah­me der Anla­ge ver­lief rei­bungs­los und ter­min­ge­recht. Wir bei Bel Viet Nam sind sehr zufrie­den mit der Leis­tung der Abwas­ser­be­hand­lung. Zusätz­lich zu den guten Abwas­ser­wer­ten, erzeugt die Anla­ge nur sehr wenig Schlamm und arbei­tet geruchs­frei. Also per­fekt für den Nach­bar­schafts­frie­den“ sagt Fran­cois Pons.

Referenz DAS EE: BEL VietnamCSB-Konzentration im Zulauf und Ablauf der Anlage
DAS EE: Referenz BEL Vietnam
DAS EE Referenz: BEL Vietnam Gesamtstickstoff im Ablauf der Anlage

Abwas­ser­wie­der­ver­wen­dung als Brauch­was­ser mög­lich

Mit der Erfül­lung der Anfor­de­run­gen für die Direkt­ein­lei­tung bei einem gleich­zei­tig sehr gerin­gen Betriebs- und War­tungs­auf­wand stellt die TFR-Tech­no­lo­gie der DAS einen moder­nen Pro­zess für die teil­wei­se oder voll­stän­di­ge Behand­lung von Indus­trie­ab­was­ser dar.

Bei Bedarf ent­spricht die Qua­li­tät des gerei­nig­ten Abwas­sers den Anfor­de­run­gen, die an die Wie­der­ver­wen­dung als Brauch­was­ser gestellt wer­den. Nach Des­in­fek­ti­on besteht die Mög­lich­keit die­ses Brauch­was­ser z.B. für die Rei­ni­gung von Fuß­bö­den und Fahr­zeu­gen sowie für die Bewäs­se­rung von Grün­an­la­gen ein­zu­set­zen.

Sowohl mit­tel­stän­di­ge Betrie­be als auch grö­ße­re Unter­neh­men erhal­ten damit die Mög­lich­keit, höhe­re Umwelt- und Ener­gie­stan­dards durch­zu­set­zen und gleich­zei­tig Ent­sor­gungs­kos­ten ein­zu­spa­ren.

DAS Headquarter Dresden

Ihr Ansprech­part­ner zum The­ma Abwas­ser­be­hand­lung in der Lebens­mit­tel­in­dus­trie:

Herr Dr. Jörg Win­ter
Lei­ter Ver­trieb Was­ser­be­hand­lung

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