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9 | 2013

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Wasser/Abwasser Lösung für hochkomplizierte Industrie-Abwässer Membranbioreaktoren (MBR) sind heutzutage Stand der Technik für moderne Kläranlagen mit hohen Anforderungen andie Ablaufqualität. MBR gewährleisten nicht nur die sichere und vollständige Abtrennung von Biomasse vom gereinigten Abwasser und erfüllen somit hohe hygienische Anforderungen, sondern ermöglichen auch gleichzeitig den Betrieb mit einer stark erhöhten Biomassekonzentration. Caroline Hoffmann Während konventionelle Belebtschlammanlagen mit einer MLSS (Mixed liquor suspended solids)-Konzentration von 3bis 5Gramm pro Liter (g/l) betrieben werden, ist bei einem MBR eine MLSS-Konzentration von 10 bis12g/l durchaus realistisch.Diesresultiert in einemstark reduzierten Volumender Belebungsbecken. Besonders interessant sind MBR-Anlagen im industriellen Sektor. Hier sind vor allem die wirtschaftlichen Faktoren die treibendenKräftefür dieseEntwicklung.Die Kapazitätsbeschränkungen der lokalen Kläranlagen, die Kosten der Abwasserbehandlung,teurer werdende Zuschläge fürStarkverschmutzer,sowie die steigenden Kosten für Stadtwasser veranlassen immermehrIndustriebetriebe dazu,sich mit dem Thema Abwasseraufbereitung zu beschäftigen. Natürlich kann ein MBR alleine die Wasseraufbereitung nicht stemmen, jedochist einintelligentesAbwassermanagement mit einem MBR als Teil des Prozesses wesentlich leichter zurealisieren, da derAblauf desMBR feststofffrei ist. Somit lassen sich sämtliche nachfolgenden Behandlungsschritte wie Desinfektion, Nanofiltration oderUmkehrosmosesehr viel genauer – und in vielen Fällen kleiner –dimensionieren. Diefür einenMBR-Prozess benötigten Membranmodule können entweder direkt in dieBelebungsbeckeneingebracht oder in separaten Filtrationskammern installiert werden. Welche „Spielart“ gewähltwirdhängtvon vielenFaktoren ab, aber nicht zuletztvon der vorhandenen Infrastruktur in Bezug auf eine eventuell bereits bestehende Kläranlage und somit dem daraus resultierenden verfügbaren Platz fürdie getauchten Module. Bio-Cel Modul Vorteile kombiniert Getauchte Module für den Einsatz in MBR-Anlagen exis- tieren ineiner Vielzahl von Bauformen. Hauptsächlich unterscheiden sich diese aufgrund der Packungsdichte der Membranen pro Modul, den hydraulischen Bedingungen innerhalb eines Moduls und der Rückspülbarkeit. Grundsätzlich kann man zwei Konstruktionsarten unterscheiden: das Plattenmodul und eine auf Hohlfasern basierende Konstruktion. Die zwei wichtigsten Vorteile der Hohlfasermodule sind zum einen die hohe Packungsdichte und zumanderen die Rückspülbarkeitder Membranen. Jedoch neigen getauchte Hohlfasermodule zur Verzopfung, was eine Reduzierung der verfügbaren Membranfläche zur Folge hat. Eine intensive Reinigung ist aufgrund der Modulkonstruktion meistsehraufwendig. Die Plattenmodule zeichnen sich im Allgemeinen durch die guten hydraulischen Bedingungen innerhalb des Moduls aus. Dergrößte Nachteil besteht hier in dermangelndenRückspülbarkeitund dermöglichen Verschlammung derModule in den Randbereichen,dadie meisten Plattenmodule so konstruiert sind, dass die Randbereiche starr fixiert und somit geschlossen sind. Das Bio-Cel Modul der Microdyn-Nadir GmbH greift die Vorteile beiderKonstruktionsarten auf und eliminiert die Nachteile weitestgehend. Das Bio-Cel Modul basiert auf selbstragenden Membrantaschen. Hier wird die Membran nicht wie sonst üblich auf eine starre Kunststoffplatte aufgebracht, sondern über ein Laminierverfahren mit einem Drainagegewebe verbunden. Somit ist eine echte Rückspülbarkeit gewährleistet. Da die einzelnen Membrantaschen nur etwa 2Millimeter dick sind, erhöht sich auch die Packungsdichte in einem Modul. Der Abstand zwischen den einzelnenTaschen beträgtknapp 8Millimeter. Die Membrantaschen sind zudem selbstragend, das heißt die Taschensind im Modul flexibel und können sich leicht bewegen. Eine Verschlammung zwischenden einzelnenTaschen istaufgrund dessen nicht möglich. Hochbelastete Abwässer Zunehmend werden MBR-Anlagen auch dann eingesetzt, wenn hochbelastete Abwässer zu behandeln sind, um diese einleiten zudürfen. Insbesondere Schlachthäuser erzeugen zum Beispiel sehr problematisches Abwasser. Bei einem Hühner-Schlachthaus in Rumäniensind bereits seit2009getauchte Bio- CelModule installiert,die es demBetrei- 32 UmweltMagazin September 2013

er ermöglichen, das durch einen MBR gereinigte Abwasser einzuleiten. DieZulaufwerte sind wie folgt: Stoff/Parameter Zulaufwert Volumenstrom Q max 750 m 3 /d CSB 4 800 mg/l BSB 5 2 400 mg/l Feststoffe 1 720 mg/l Phosphor ges 80 mg/l Stickstoff ges 290 mg/l pH 6-8 Temperatur 10-30 °C Schema eines Bio-Cel Membran-Sheets Bild, Grafik und Tabellen (3): Microdyn-Nadir DiePumpstation istmit einemgroben Rechen undTauchpumpenausgestattet. Danachfolgtein Rotationssieb. Daserste Problem stellten hier die Federn im Abwasser dar.ImNormalfall isteine Vorsiebung mit 2Millimeter Spalt oder Lochdurchmesser durchaus ausreichend für die getauchten Membranmodule. Hier musstejedochauf ein Rotationssieb mit 0,5 Millimeter zurückgegriffen werden, um die Federn zuverlässig zurückzuhalten. Im Anschluss daran ist ein Ausgleichsbehältermit Belüftung integriert, derfür eine gleichmäßigeVerteilung der Feststoffe sowie einen konstanten Zuflusszur Membranstufesorgt.Die Druckentspannungsflotation entfernt Feststoffe, Phosphor und organische Fette. Folgende Rückhaltewerte können bereits mit dermechanischen undphysikalisch-chemischen Vorbehandlung erreicht werden: logischen Stufeist es, das Abwasser soweit aufzubereiten, dass diese Werte erreicht beziehungsweise unterschritten werden. Die biologische Stufe besteht aus einem Denitrifikationsbecken mit integrierten Rührwerken mit einem Volumen von 434 Kubikmetern (m 3 )und einem (belüfteten) Nitrifikationsbecken mit einem Volumen von 1842 m 3 . Die getauchten Module sindinzweirunden Polyethylen-Tanks installiert. Pro Tank sind zwei BC400 Module mit je 400 Quadratmetern (m 2 )Membranfläche pro Modul integriert. Die Pumpen im Zulauf sindKreiselpumpenmit einerFörderleistung von100 m 3 /h. DieRezirkulation erfolgt durch Schwerkraft in den Belebtschlamm. Der Überschussschlamm aus denFiltrationskammern wird indas Ausgleichsbecken zurückgeführt und dort über die Flotation entfernt. Die folgende Tabelle veranschaulicht die Ablaufwerte nach denModulen: Stoff Rückhaltewert CSB 95-90 % BSB 5 85-90 % Feststoffe 90-95 % Phosphor 90 % Stickstoff 30 % Stoff Ablaufwert CSB 125 mg/l DieNormNTPA001/2005der rumänischenGesetzgebung BSB 5 25 mg/l legt die zulässi- Phosphor 2 mg/l gen Einleitwerte fest. Aufgabe der bio- Stickstoff 2 mg/l Konstante Leistung Die Membranen werden einmal pro Monat einerplanmäßigen Wartungsreinigung unterzogen. Hier werden die Reinigungschemikalien zur Rückspülung hinzudosiert.Somit erfolgt die Reinigung ohne großen Aufwand anOrt und Stelle. Zusätzlich wird einmal pro Jahr eine Intensivreinigung durchgeführt.Dadie Membranstufezweistraßig ausgeführt ist, könnenzweiModule gleichzeitig gereinigt werden, während die verbleibenden Module weiter inBetrieb sind. Bei der Intensivreinigung wirdder Belebtschlammaus einerFiltrationskammer abgelassen und der Tank anschließend mit Reinigungschemikalien gefüllt. So kann auch die Intensivreinigung direkt an Ort und Stelle durchgeführt werden,ohne die Module aus denTanksheben zu müssen.Die erreichten Ablaufwerte entsprechen den gesetzlichen Vorgaben in Rumänien. Der Betreiber des Schlachthauses kann nun das behandelte Abwassereinleiten. Die Leistung der Membranstufe ist seit demJahr 2009konstant. Caroline Hoffmann, Microdyn-Nadir GmbH, Wiesbaden, c.hoffmann@Microdyn-Nadir.de INNOVATION DURCH KANAL-BALLENPRESSENDER UNOTECH GMBH Mehr als die reine Verdichtung. unoTech bietet maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anforderungen. Kanal-Ballenpressen der Baureihen UPAMAT-H und UPAMAT-V verdichten mit Presskräften von 500 bis 2.300 kN. Durch eine effiziente Umsetzung des spezifischen Pressdrucks erreichen die Pressen Ballengewichte von bis zu 1.900 Kilogramm. Verladegewichte können auf diese Weise um bis zu 20 Prozent gesteigert werden. ÜBERZEUGEN SIE SICH AUF DER RWM /BIRMINGHAM 10. -12. SEPTEMBER 2013 -STAND NR. 18M35-L34 www.unotech.de zuverlässig -stark -erfolgreich

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