Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Kleine und mittlere Betriebe haben oft Schwierigkeiten, anfallende Abwasserstr\u00f6me zu behandeln, da diese in Konzentration und Menge diskontinuierlich und schwankend anfallen. Mit dem Biofilm-Filter-Sequencing-Batch-Reactor (BFSBR) k\u00f6nnen verschiedene Reinigungsprozesse in einem Reaktor durchgef\u00fchrt werden. Dadurch ist es kleinen und mittleren Betrieben m\u00f6glich, ihre Abw\u00e4sser weitestgehend kosteng\u00fcnstig vorzubehandeln, womit letztendlich auf eine end of pipe-Behandlung verzichtet werden kann.
\nZiel ist es, den neu entwickelten Biofilm-Filter-Sequencing-Batch-Reaktor unter den Bedingungen der praktischen Anwendung zu \u00fcberpr\u00fcfen. Hierzu sollen die Untersuchungen an einer Anlage im technischen Ma\u00dfstab durchgef\u00fchrt werden. Am Beispiel der Kommune T\u00f6nning, Schleswig-Holstein, mit rund 10.000 Einwohnern sollte die Einsatzf\u00e4higkeit und Tauglichkeit der Technologie insbesondere f\u00fcr den Bereich der kommunalen Abwasserbehandlung untersucht werden. Der Aspekt der Reinigung industrieller Abwasserstr\u00f6me wurde am Beispiel eines Industriebetriebs in Brunsb\u00fcttel untersucht.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm ersten Arbeitsschritt ist die technische Anlage des BFSBR zu erstellen. Hierbei wird der BFSBR – einer Teichkl\u00e4ranlage (9500 Einwohnerwerte) nachgeschaltet – zur vollen Nitrifikation und Filtration eingesetzt werden. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch die Delphin Umwelttechnik GmbH. Nach dem Einfahren der Nitrifikation werden die Umsatzleistungen und die Filtrationsleistungen der Anlage in Abh\u00e4ngigkeit der Zykluseinstellungen bestimmt. Dabei soll eine Stabilit\u00e4t der Leistungen der Anlage hinsichtlich der Anwendung in der Industrie in Abh\u00e4ngigkeit einer einfachen Steuerung der Anlage erreicht werden. Die Filtrationsleistung ist in Abh\u00e4ngigkeit der Standzeit und der Belastung zu bestimmen. Die Grenzen der Standzeiten sind hinsichtlich einer gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Wirtschaftlichkeit zu ermitteln, um diesen zus\u00e4tzlichen Reinigungsschritt, der erheblich zur Umweltentlastung beitr\u00e4gt, f\u00fcr KMU akzeptabel zu gestalten. Einen wesentlichen Schwerpunkt werden die Untersuchungen zur R\u00fccksp\u00fclung darstellen. Das Ziel ist eine ausreichende Regeneration des Betts mit den zum Betrieb der Anlage vorhandenen Aggregaten zu erreichen. Damit kann u. U. auf die in der Regel teuren und energieintensiven Ger\u00e4te zur konventionellen R\u00fccksp\u00fclung verzichtet werden. Um die beschriebenen Innovationen der Festbetttechnologie mit dieser Anlage in die Praxis zu \u00fcbertragen, ist eine enge Zusammenarbeit der Kooperations-partner notwendig. Die Firma Farmatic wird durch Kenntnis der Bed\u00fcrfnisse der KMU die \u00dcbertragbar-keit der von der Delphin Umwelttechnik erarbeiteten Innovationen \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Zielsetzung der technischen Umsetzung des an der TU Hamburg-Harburg erfolgreich halbtechnisch erforschten Verfahrens wurde erreicht. Allerdings war hierzu die Verl\u00e4ngerung des Projektzeitraums notwendig. Die Gr\u00fcnde hierf\u00fcr waren haupts\u00e4chlich bautechnische und verfahrenstechnische Probleme, die vollst\u00e4ndig gel\u00f6st wurden.
\nIn der technischen Anwendung haben sich die aus der halbtechnischen Anwendung gewonnenen Bemessungsparameter best\u00e4tigt. Der BFSBR hat sich als Alternative zu den herk\u00f6mmlichen L\u00f6sungen in der kommunalen, aber insbesondere in der Industrieabwasserreinigung erwiesen. So konnte eine vollst\u00e4ndige Nitrifikation f\u00fcr die 10.000-EW-Kl\u00e4ranlage T\u00f6nning mit der sehr kompakten Bauweise durch den BFSBR auch bei sehr niedrigen Temperaturen erreicht werden. Die zus\u00e4tzliche Filtrationsleistung des BFSBR lag eindeutig \u00fcber derjenigen vergleichbarer Verfahren. Durch das SBR-Verfahren im Biofilmbereich konnten verschiedene Verfahrensschritte integriert werden. Mit dem Bau der technischen Anlage wurde gleichzeitig eine technische Verbesserung der Bodenkonstruktion vorgenommen. Dies wurde auf Grund der Chance einer weiteren nachhaltigen Verbesserung des Verfahrens vorgenommen, obwohl dies letztendlich zur Verz\u00f6gerung des Projekts gef\u00fchrt hat. Kennzeichen der neuen Bodenkonstruktion ist eine erhebliche Energieeinsparung, die ansonsten f\u00fcr die R\u00fccksp\u00fclung ben\u00f6tigt wird. Bisher musste die gesamte Leerrohrfl\u00e4che beaufschlagt werden. Mit der Ver\u00e4nderung konnte die notwendige, auf die Gesamtfl\u00e4che bezogene Sp\u00fclwassergeschwindigkeit um 75 % verringert werden. Damit k\u00f6nnen zuk\u00fcnftig Investitionen in die Maschinentechnik reduziert werden.Die Anwendung der Online-Technik zur Messung und \u00dcberwachung der Prozesse der Reaktoren erwies sich aufgrund der gro\u00dfen Suspensafracht der zu analysierenden Proben als sehr schwierig. So musste zum dauerhaften Einsatz der Technik von Dead-End- auf Cross-Flow-Filtration umgestellt werden. Um die Effekte der Selbstreinigung nutzen zu k\u00f6nnen, musste der zu beprobende Kreislauf mit hoher Str\u00f6mungsgeschwindigkeit versehen werden. Dies f\u00fchrte zu zus\u00e4tzlichen Kosten bei Anschaffung und Betrieb der dazu n\u00f6tigen Maschinenteile. Die Optimierung des Durchflusses des membranfiltrierten Probenstroms auf die Anforderungen der Online-Messger\u00e4te war schwierig, konnte aber vollst\u00e4ndig geleistet werden.
\nDas neue R\u00fccksp\u00fclverfahren wurde dar\u00fcber hinaus auch in einem Reaktor der Condea Chemie GmbH, Brunsb\u00fcttel, zur Restreinigung von Ammonium und Verbesserung des Chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) eingesetzt. Ziel der Anlage war es, das gebrauchte Wasser, das bei der Produktion von Fettalko-holen, hochreinen Tonerden und anderen chemischen Erzeugnissen zur Anwendung in Tensiden, Kunststoffen, Schmiermitteln, sowie zur Herstellung von Katalysatoren in Kraftfahrzeugen ben\u00f6tigt wird, als Betriebswasser wiederzuverwenden. Der Reaktor war der betriebseigenen Belebtschlamm-Kl\u00e4ranlage nachgeschaltet und zeigte gute Reinigungsleistungen. Da aus der Nachkl\u00e4rung phasenweise abtreibender Belebtschlamm den Biofilter \u00fcberlastete und zudem der neue Firmenbesitzer das Projekt nicht weiter unterst\u00fctzte, wurde der Biofilter wieder demontiert.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
–\t11. Fachtagung Weitergehende Abwasserreinigung als Beitrag zum Schutz von Nord- und Ostsee im November 1998
\n–\tSymposium Kostensenkende Konzepte und Fortschritte in der Abwassertechnik, M\u00e4rz 1999, Neum\u00fcnster
\n–\tBrinke-Seiferth, S., Behrendt, J. & Sekoulov, I. (1999): The biofilm filter sequencing batch reactor (BFSBR). Water Science Tech. 39 (8): 77-83
\n–\tIFAT 1999, M\u00fcnchen-\tPollutech Lyon (Frankreich), 2000
\n–\tTerra Tech 2001, Leipzig<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das BFSBR-Verfahren zeichnet sich durch extrem hohe Flexibilit\u00e4t aus. So ist das System aufgrund der Umschaltm\u00f6glichkeit vom SBR-Verfahren auf Durchlaufbetrieb f\u00fcr verschiedene Anforderungen und Gegebenheiten einsetzbar. Dieses ist ein weiterer Vorteil des BFSBR. Das Verfahren wurde als Festbettreaktor in Lis Sado (Portugal) zur Aufbereitung von Tankwaschwasser realisiert und liefert hervorragende Ergebnisse. Weitere Projekte zur Aufbereitung von Abw\u00e4ssern der Textilindustrie laufen. Aufgrund des technisierteren Verfahrens im Vergleich zu konventionellen Abwasserreinigungsanlagen ist die Akzeptanz des BFSBR-Verfahrens in Industrieberieben mit entsprechender Betreuung gr\u00f6\u00dfer als in kommunalen Kl\u00e4ranlagen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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