Kos­me­tik­pro­duk­ti­on mit smar­tem Abwas­ser­sys­tem dank Ent­sor­gungs­tech­nik der DAS

02.07.2014

Emil Kiess­ling GmbH setzt bei der Abwas­ser­auf­be­rei­tung auf die TFR-Tech­no­lo­gie aus Dres­den

DAS-Abwas­ser­be­hand­lung ermög­licht nach­hal­ti­ge Pro­duk­ti­on

Die Emil Kiess­ling GmbH mit Fir­men­sitz in Geor­gens­gmünd, Mit­tel­fran­ken, ist ein erfolg­rei­cher Kos­me­tik­her­stel­ler. Die Pro­dukt­pa­let­te reicht von Natur­kos­me­tik bis zum Son­nen­schutz. Über einen Mes­se­kon­takt erhielt die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH Dres­den den Auf­trag, die Abwas­ser­ent­sor­gung des Unter­neh­mens zu opti­mie­ren. Denn vie­le der in der Kör­per­pfle­ge genutz­ten Sub­stan­zen ver­ur­sa­chen, wenn sie in höhe­ren Kon­zen­tra­tio­nen in Gewäs­ser gelan­gen, erheb­li­che Schä­den. Mit all den Duft- und Farb­stof­fen, äthe­ri­schen Ölen, Emul­ga­to­ren und Ten­si­den ist auch eine städ­ti­sche Klär­an­la­ge schnell über­for­dert. Da die Emil Kiess­ling GmbH gro­ßen Wert auf eine ver­ant­wor­tungs­vol­le und nach­hal­ti­ge Pro­duk­ti­on legt, war es dem Unter­neh­men wich­tig, das Abwas­ser inner­be­trieb­lich so auf­zu­be­rei­ten, dass die anschlie­ßen­de Ent­sor­gung über das kom­mu­na­le Abwas­ser­sys­tem pro­blem­los und ohne jeg­li­ches Risi­ko für die Umwelt erfol­gen kann.  

Ener­gie­ef­fi­zi­en­te bio­lo­gi­sche Abwas­ser­auf­be­rei­tung

Gemein­sam mit den Ver­ant­wort­li­chen der Emil Kiess­ling GmbH haben die Was­ser­ex­per­ten der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH daher ein Kon­zept zur wei­ter­ge­hen­den Abwas­ser­be­hand­lung erstellt. Ziel war es, mit mög­lichst gerin­gen Kos­ten den Che­mi­schen Sauer­stoff­be­darf (CSB) im Abwas­ser maxi­mal zu redu­zie­ren. Bei der Fir­ma Kiess­ling sorgt nun eine Kom­bi­na­ti­on zwi­schen che­misch-phy­si­ka­li­scher und bio­lo­gi­scher Abwas­ser­auf­be­rei­tung für die Ent­las­tung des Kanal­net­zes und der städ­ti­schen Klär­an­la­ge.

Die instal­lier­te Anla­ge ist groß genug für eine Klein­stadt mit 5.000 Ein­woh­nern und benö­tigt dank der TFR-Tech­no­lo­gie der Dresd­ner Umwelt­tech­no­lo­gie­spe­zia­lis­ten bis zu 45 Pro­zent weni­ger Ener­gie als Anla­gen ver­gleich­ba­rer Grö­ße.  

Kos­me­tik­res­te im Abwas­ser zuver­läs­sig behan­deln dank der TFR-Tech­no­lo­gie 
Die Abwas­ser­auf­be­rei­tung für einen Kos­me­tik­her­stel­ler ist eine anspruchs­vol­le Auf­ga­be. Die Fir­ma Kiess­ling pro­du­ziert etwa 1.500 Pro­duk­te nach über 600 Rezep­tu­ren. „Das hat zur Fol­ge, dass sich die anfal­len­de Abwas­ser­men­ge sowie die Zusam­men­set­zung der Schad­stoff­fracht stän­dig ver­än­dern“, sagt René Rei­chardt, Lei­ter Geschäfts­be­reich Was­ser­be­hand­lung bei der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH.  

Die Abwas­ser-Spe­zia­lis­ten haben eine tech­ni­sche Lösung gefun­den, die trotz die­ser schwie­ri­gen Rah­men­be­din­gun­gen eine eben­so zuver­läs­si­ge wie kos­ten­güns­ti­ge Rei­ni­gung der Pro­duk­ti­ons­ab­wäs­ser ermög­licht. Kern­stück der Anla­ge zur Abwas­ser­auf­be­rei­tung sind die paten­tier­ten TFR-Bio­re­ak­to­ren (TFR ‑Trick­le Flow Reac­tor, Rie­sel­strom­re­ak­tor) des Dresd­ner Unter­neh­mens. Doch bevor das Abwas­ser dar­in mit Hil­fe von Mikro­or­ga­nis­men von Schad­stof­fen befreit wird, erfolgt zunächst eine mecha­ni­sche Vor­rei­ni­gung. Anschlie­ßend wird in der ers­ten Behand­lungs­stu­fe eine Emul­si­ons­spal­tung mit­tels Eisen(III)-chlorid vor­ge­nom­men mit einer nach­fol­gen­den Fäl­lungs-/Flo­ckungs­stu­fe. Der dabei ent­ste­hen­de Schlamm wird durch Flota­ti­on abge­trennt. Im Anschluss dar­an wird das vor­be­han­del­te Abwas­ser zur Ver­gleich­mä­ßi­gung in einem Misch- und Aus­gleichs­be­cken mit einem Volu­men von hun­dert Kubik­me­ter zwi­schen­ge­la­gert.  

Spe­zi­el­le Mikro­or­ga­nis­men zer­set­zen orga­ni­sche Fracht 

Nach einer Neu­tra­li­sa­ti­on sind dann Mikro­or­ga­nis­men die Haupt­ak­teu­re bei der aero­ben bio­lo­gi­schen Umset­zung der noch im Abwas­ser ent­hal­te­nen orga­ni­schen Fracht. In den TFR-Bio­re­ak­to­ren der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH flie­ßen die Abwäs­ser von oben nach unten über ein Sub­strat, das aus leich­ten, klei­nen Kügel­chen mit einer hohen spe­zi­fi­schen Ober­flä­che besteht, erklärt Rei­chardt: „Auf die­sem Trä­ger­ma­te­ri­al sie­deln sich spe­zi­el­le Mikro­or­ga­nis­men in Form von Bio­fil­men an. Sie sind in der Lage, sowohl orga­ni­sche Las­ten als auch diver­se Schad­stof­fe ziel­ge­rich­tet abzu­bau­en.“ Das Ergeb­nis: Bio­mas­se, Was­ser und Koh­len­di­oxid. Die in den ein­zel­nen Behand­lungs­stu­fen anfal­len­den Schläm­me wer­den ent­wäs­sert und der Ent­sor­gung zuge­führt. 
Für die Sauer­stoff­ver­sor­gung der Mikro­or­ga­nis­men in den TFR-Bio­re­ak­to­ren sorgt ein Ven­ti­la­tor, der am Boden der Anla­ge Luft aus der Umge­bung ein­bläst. „Dafür ist kein erhöh­ter Druck erfor­der­lich, weil der Reak­tor nicht mit Was­ser gefüllt ist“, erläu­tert Rei­chardt. „Zur Rege­ne­ra­ti­on wird in regel­mä­ßi­gen Abstän­den über­flüs­si­ge Bio­mas­se abge­schlämmt.“ Ansons­ten läuft die Anla­ge nahe­zu war­tungs­frei; Ener­gie­ver­brauch, Betriebs­kos­ten und Ver­schleiß sind gering.

Beson­de­re Her­aus­for­de­rung: Schwan­ken­de Men­gen und unter­schied­li­che Zusam­men­set­zun­gen des Abwas­sers 

Bei der Emil Kiess­ling GmbH fällt das Abwas­ser char­gen­wei­se an. Die Zusam­men­set­zung sowie die Kon­zen­tra­ti­on der jeweils ent­hal­te­nen orga­ni­schen Stof­fe schwan­ken sehr stark. Pro­ble­ma­tisch ist zudem, neben der Viel­falt der Inhalts­stof­fe, der Salz­ge­halt des Abwas­sers mit einer Chlo­rid­kon­zen­tra­ti­on zwi­schen 1.500 – 2.500 Mil­li­gramm pro Liter. Für ein bio­lo­gi­sches Ver­fah­ren sind die­se Vor­aus­set­zun­gen eine Her­aus­for­de­rung.

In einem vier­mo­na­ti­gen Ver­suchs­be­trieb wur­de daher die TFR-Tech­no­lo­gie direkt vor Ort getes­tet. Die Tech­no­lo­gie selbst, die ver­fah­rens­tech­ni­sche Umset­zung, die sta­bi­le Leis­tung der Reak­to­ren sowie die direk­te Betreu­ung der Anla­ge vor Ort durch Mit­ar­bei­ter der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH über­zeug­ten, so dass im Herbst 2009 mit dem Bau der Groß­an­la­ge begon­nen wur­de. Die Inbe­trieb­nah­me erfolg­te im Früh­jahr 2010. „Dass Preis-Leis­tungs-Ver­hält­nis, die Sta­bi­li­tät des Pro­zes­ses und ein kom­pe­ten­ter, fle­xi­bler Ser­vice vor Ort waren die K.O.-Kriterien der Fa. Kiess­ling bei der Suche nach einem neu­en Abwas­ser­rei­ni­gungs­sys­tem. Von der Viel­zahl der Bewer­ber hat uns am Ende DAS über­zeu­gen kön­nen. Nach der inzwi­schen mehr­jäh­ri­gen Betriebs­pha­se sind wir sowohl vom Anla­gen­kon­zept der drei TFR-Reak­to­ren als auch von der Ser­vice-Leis­tung und Ein­satz­be­reit­schaft des gesam­ten DAS-Teams begeis­tert.“ Sagt Roland Krauss, Betriebs­lei­ter der Emil Kiess­ling GmbH.   

Leis­tungs­fä­hi­ge Anla­ge garan­tiert gleich­blei­bend hohe Abwas­ser­qua­li­tät

Die Anla­ge bei der Emil Kiess­ling GmbH besteht aus drei TFR-Bio­re­ak­to­ren, dem ent­spre­chen­den Belüf­tungs- und Rück­spül­sys­tem, Dosier­ein­hei­ten für Nähr­stof­fe und Anti­schaum­emul­si­on, einer Schlamm­be­hand­lung sowie der dazu­ge­hö­ri­gen Mess- und Regel­tech­nik. Jeder Reak­tor ist acht Meter hoch und hat einen Durch­mes­ser von drei Metern. Das Brut­to­vo­lu­men eines jeden Reak­tors beträgt 55 Kubik­me­ter. Das ent­spricht einem Gesamt­brut­to­vo­lu­men von 165 Kubik­me­tern. Auf­zu­r­ei­ni­gen sind im Schnitt 125 Kubik­me­ter Abwas­ser täg­lich mit einer Schad­stoff­fracht, die durch­schnitt­lich einem che­mi­schem Sauer­stoff­be­darf (CSB) etwa 3.000 Mil­li­gramm pro Liter ent­spricht. Im vier­ten Jahr beträgt der erreich­te Abbau­grad im Mit­tel 91 Pro­zent. Die CSB Ablauf­wer­te lie­gen weit unter­halb der ein­zu­hal­ten­den 1.000 Mil­li­gramm pro Gramm CSB. Bei der Aus­wer­tung der CSB Kon­zen­tra­ti­on zeigt sich, dass selbst bei Kon­zen­tra­ti­ons­spit­zen von bis zu 6.000 Mil­li­gramm pro Liter der ein­zu­hal­ten­de Wert von 1.000 Mil­li­gramm pro Liter im Ablauf der Anla­ge ein­ge­hal­ten wird.  

Anpas­sungs­fä­hi­ge Tech­no­lo­gie der DAS EE GmbH über­zeugt 

Der lang­jäh­rig zuver­läs­si­ge Anla­gen­be­trieb zeigt, dass sich die TFR-Tech­no­lo­gie für kom­pli­zier­te Appli­ka­tio­nen eig­net. Gera­de für Abwäs­ser aus der Kos­me­tik­in­dus­trie mit einer gro­ßen Schwan­kungs­brei­te sowohl an Inhalts­stof­fen als auch der Kon­zen­tra­ti­on ist die­ses Ver­fah­ren vor­teil­haft. Neben einer beson­de­ren Sta­bi­li­tät des Ver­fah­rens gegen­über Stö­run­gen wie kurz­zei­ti­ger Ein­trag von Des­in­fek­ti­ons­mit­teln, Schwan­kun­gen des pH-Wer­tes, hohe Salz­ge­hal­te und Tem­pe­ra­tur­wech­sel spielt vor allem der Sauer­stoff­über­schuss inner­halb des Sys­tems die ent­schei­den­de Rol­le.

Die Anla­gen der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH arbei­ten emis­si­ons­arm und las­sen sich je nach Anfor­de­rung an den Stand­ort pro­blem­los erwei­tern, um den Anfor­de­run­gen der TA Luft bzw. TA Lärm gerecht zu wer­den. Für schwie­ri­ge kli­ma­ti­sche Bedin­gun­gen sind die Anla­gen eben­falls gerüs­tet. „Dank ihrem gerin­gen Platz­be­darf, ver­gleichs­wei­se nied­ri­gen Betriebs­kos­ten sowie einer hohen Anla­gen­si­cher­heit hat sich die TFR-Tech­no­lo­gie in den letz­ten Jah­ren erfolg­reich in den ver­schie­dens­ten Indus­trie­be­rei­chen eta­blie­ren kön­nen“, unter­streicht Rei­chardt. „Unse­re Ent­sor­gungs­tech­nik ist zudem modu­lar auf­ge­baut. Durch Hin­zu­fü­gen wei­te­rer Reak­to­ren kön­nen bestehen­de Anla­gen jeder­zeit erwei­tert wer­den.“