Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
H\u00e4usliche, insbesondere aber verschiedene industrielle (Fleischwirtschaft) und gewerbliche (Gemein-schaftsk\u00fcchen, Gastst\u00e4tten) Abw\u00e4sser enthalten mehr oder weniger hohe Konzentrationen an emulgier-ten bzw. freien Fetten und Fetts\u00e4uren. Diese k\u00f6nnen unter bestimmten Umst\u00e4nden zu Schwierigkeiten bei der Abwasserableitung und -behandlung f\u00fchren.
\nZiel des Vorhabens war es, eine begr\u00fcndete Empfehlung \u00fcber den notwenigen Einsatz von Vorreinigungsanlagen bzgl. des Fettgehaltes des Abwassers zu erarbeiten, wobei insbesondere das Verhalten von Fettemulsionen beim Flie\u00dfvorgang des Abwassers im Kanalnetz und bei den Reinigungsvorg\u00e4ngen der biologischen Kl\u00e4ranlage betrachtet werden sollte.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZun\u00e4chst erfolgte eine Bestandsaufnahme \u00fcber Betriebsst\u00f6rungen durch Fette in Kanalisationsleitun-gen, Pumpwerken und Kl\u00e4ranlagen durch Befragung der Anlagenbetreiber und Auswertung eigener Un-terlagen.
\nF\u00fcr die Bestimmung der emulgierten\/nicht emulgierten bzw. abscheidbaren\/nicht abscheidbaren lipophilen Stoffe wurden der Praxis nachempfundene Labormethoden entwickelt. F\u00fcr die Bestimmung Beton-korrosion durch Fetts\u00e4uren wurde eine geeignete Methode erarbeitet.
\nDie Vorg\u00e4nge im Kanalnetz wurden durch Labor-Batch-Versuche simuliert, wobei der Einfluss der Sielh\u00e4ute, der an Fett angelagerten Mikroorganismen, der Turbulenzen (simuliert durch die R\u00fchrgeschwindigkeit), des pH-Wertes und der Einfluss von Tensiden analysiert wurde.
\nDie Ergebnisse der Batch-Versuche wurden durch Entnahme und Untersuchung von Proben aus unbe-einflussten Kanalisationsleitungen ohne Fremdzufl\u00fcsse \u00fcber l\u00e4ngere Strecken \u00fcberpr\u00fcft und gegen-\u00fcbergestellt.
\nDie Zusammenh\u00e4nge der Abscheidung von Fetten in Pumpwerken wurden ausf\u00fchrlich untersucht. Durch Entnahme und Untersuchung von Abwasserproben aus den einzelnen technologischen Einheiten wurde das Verhalten der emulgierten und freien Fette in der Kl\u00e4ranlage betrachtet. Es wurde ein Modell des Vorhandenseins der Fette in der Kl\u00e4ranlage aufgestellt und nachgewiesen, dass in einer bemerkenswerten Anzahl von Kl\u00e4ranlagen verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig hohe Fettkonzentrationen im Zufluss vorhanden sind, die mit Sicherheit die Vorrausetzungen zur Bl\u00e4hschlammbildung in Belebungsbecken beg\u00fcnstigen. Ansatzweise erfolgte die Untersuchung der Betonkorrosion durch verschiedene Fetts\u00e4uren, wie sie in Abwasseranlagen auftreten k\u00f6nnen. Die Untersuchungen konnten jedoch aus Kapazit\u00e4tsgr\u00fcnden nicht zum Abschluss gebracht werden. Eine Weiterf\u00fchrung w\u00e4re zu empfehlen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der Gehalt des Abwassers an Fetten in emulgierter und freier Form nimmt seit einigen Jahren st\u00e4ndig erheblich zu. Der Betriebszustand der Fettabscheideranlagen ist in den weitaus meisten F\u00e4llen zu bean-standen, da eine regelm\u00e4\u00dfige Kontrolle des Betriebszustandes nicht erfolgt. Freie Fette f\u00fchren zu Ablagerungen in Kanalleitungen, Pumpwerken und Kl\u00e4ranlagen. Die Umsetzung von freien Fetten in Emulsionen und umgekehrt ist von pH-Wert, Tensidgehalt und Gesamtfettkonzentration abh\u00e4ngig.
\nF\u00fcr die getrennte Erfassung von emulgierten\/nicht emulgierten bzw. abscheidbaren\/nicht abscheidbaren Fetten wurden Labormethoden entwickelt. F\u00fcr letztere wurde ein geeignetes Trenngef\u00e4\u00df konstruiert und als Gebrauchsmuster unter DGM 20 2004 003 864.1 beim DPA angemeldet.
\nDie Emulgierung\/Desmulgierung der Fette im Abwasser h\u00e4ngt in der Reihenfolge ihres Einflusses von pH-Wert – Sielhautkonzentration – Tensidkonzentration – R\u00fchrzeit (Flie\u00dfzeit) – R\u00fchrgeschwindigkeit (Flie\u00dfgeschwindigkeit) ab. Die elektrische Leitf\u00e4higkeit (Salzgehalt) hat auf den Desmulgiervorgang ei-nen wesentlich geringeren Einfluss als der pH-Wert. Mit steigenden Gehalt an lipophilen Stoffen steigt die Emulsionsbereitschaft. Im praktischen Versuch konnte festgestellt werden, dass bei einer Flie\u00dfgeschwindigkeit von 0,55 m\/s ein Maximum der Emulsionsbildung auftritt. Bei h\u00f6herer Flie\u00dfgeschwindigkeit findet eine Desmulgierung statt.
\nDas F\u00f6rdern von fetthaltigem Abwasser mittels Kreiselpumpen ver\u00e4ndert im praktischen Betrieb das Verh\u00e4ltnis der emulgierten zu den nicht emulgierten Fetten praktisch nicht. Erst nach l\u00e4ngerem Aussetzen des Abwassers auf die Kr\u00e4fte in der Kreiselpumpe tritt eine wesentliche Emulgierung und damit Verminderung der Abscheidefreudigkeit der Fette ein. Im Pumpwerk finden nebeneinander Mischprozesse, Zerkleinerungs- und Agglomerisationsprozesse statt. Agglomerisationsprozesse treten vorzugsweise in runden Bauk\u00f6rpern auf. Dadurch wird freies Fett an den Wandungen des Pumpenschachtes abgeschieden und es kommt sehr schnell zu einer Verkrustung im Pumpwerk. Es wird deshalb empfohlen, von runden Sch\u00e4chten abzukommen. Ist das nicht m\u00f6glich sollte die Kreiselpumpe asymmetrisch eingebaut werden. Durch l\u00e4ngeren Pumpprozess wird die Vers\u00e4uerung der Fette beschleunigt. Da die sich bildenden S\u00e4uren mehr oder weniger fl\u00fcchtig sind, findet eine Deregulierung des pH-Wertes in die N\u00e4he des Ausgangswertes statt.
\nIn biologischen Kl\u00e4ranlagen werden lipophile Stoffe verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig langsam abgebaut. Dadurch ist im R\u00fccklaufschlamm mit einer Fettanreicherung zu rechnen, die wesentlich \u00fcber dem Fettgehalt des Zulaufabwassers liegt. Die Konzentrationen an lipophilen Stoffen am Zulauf des Belebungsbeckens k\u00f6nnen schnell Werte um 100 mg\/l und dar\u00fcber erreichen. Es ist bei weiteren gegebenen Bedingungen mit gro\u00dfer Wahrscheinlichkeit mit Bl\u00e4hschlammbildung zu rechnen. \u00dcberh\u00f6hte Fettkonzentrationen im Zulauf k\u00f6nnen zur Schlammfaulung f\u00fchren sowie zum Sch\u00e4umen des Schlamms.
\nDie Korrosionsgeschwindigkeit des Systems Beton\/organische S\u00e4uren konnte als gering definiert werden. Die wenigen durchgef\u00fchrten Versuche lassen den Schluss zu, dass sich hier in der Regel eine Schutzschicht auf der Betonoberfl\u00e4che bildet, die verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig fest ist. Es wurden ausgew\u00e4hlte S\u00e4uren (Laurins\u00e4ure, Palmitins\u00e4ure, Stearins\u00e4ure und \u00d6ls\u00e4ure) und ausgew\u00e4hlte Betone eingesetzt. Die Aussagen sind jedoch nicht als signifikant einzustufen. Weitere Untersuchungen werden f\u00fcr notwendig gehalten.
\nIn der Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass der Einleitung von Fett zuk\u00fcnftig gr\u00f6\u00dfere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass aus B\u00e4ckereien mit Konditoreisparte und aus privaten Haushalten bisher wenig beachtete Fettmengen in das st\u00e4dtische Abwasser belangen, deren Einleitung weitestgehend vermieden werden sollte. Fettabscheider sollten deshalb zuk\u00fcnftig auch f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Wohnkomplexe und Konditoreibetriebe vorgeschrieben werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Arbeit wurden der Fachzeitschrift Korrespondenz Abwasser (KA) des DWA e.V.
\nzur Ver\u00f6ffentlichung \u00fcbergeben. Der Artikel erscheint in der KA im II. Quartal 2005.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Fette verursachen in Abwasseranlagen mehr oder weniger intensive St\u00f6rungen. Diesen sollte zuk\u00fcnftig mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Durch Verminderung des Fettgehaltes im Abwasser k\u00f6nnen die Betriebskosten f\u00fcr Kanalisationsleitungen, Pumpwerke und Kl\u00e4ranlagen minimiert werden.
\nFette werden im Belebtschlamm biologischer Kl\u00e4ranlagen angereichert und beg\u00fcnstigen die Bl\u00e4hschlammbildung. Deshalb sind alle M\u00f6glichkeiten einer Abwasservorbehandlung durch Fettabscheider zu nutzen. Als Sollwert f\u00fcr die Einleitung von lipophilen Stoffen im Abwasser in die st\u00e4dtischen Kanalisationen wird 100 mg\/l vorgeschlagen. Dieser Wert ist bei guter Wartung in der Regel mit DIN-gerechten Abscheidern einhaltbar. Ausnahmen sollten toleriert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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