Membrantechnologie

Weitergehende Abwasserreinigung und Abwasserwiederverwendung in einer altpapierverarbeitenden Pappenfabrik

Das mechanisch vorgereinigte Prozessabwasser wird enthärtet und in einem Membranbioreaktor und einer nachgeschalteten Umkehrosmose gereinigt. 90 Prozent des biologisch gereinigten Abwassers werden wieder für die Produktion eingesetzt. 

 

Zusammenfassung

Ausgangssituation und Projektziel

Die Albert Köhler GmbH & Co.KG stellt hochwertige Pappen aus Altpapier her. Bisher wurde das betriebliche Abwasser rein mechanisch durch Sedimentation geklärt. Das so behandelte Abwasser wurde dann der kommunalen Kläranlage zugeführt. Durch steigende Abwassergebühren an die Gemeinde Gengenbach verfolgte die Firma Köhler das Ziel, das anfallende Abwasser möglichst vollständig und mit der benötigten Qualität in die Produktion zurückzuführen. 

 

Technische Lösung und Ergebnisse

Das Lösungskonzept setzt auf der vorhandenen Vorklärung, einer Sedimentation auf. Nach dieser wird eine Enthärtung durch den High-Rate-Clarifier (HRC) durchgeführt. Dieser ist notwendig, da der mit dem Rohstoff Altpapier eingetragene Füllstoff Kalk das Prozesswasser sehr hart macht. Diese Härte führt bei Änderung der Prozessparameter (pH, Temperatur, Leitfähigkeit etc.) zu Ablagerungen in der Belebung und an den Membranen des Membranbioreaktors (MBR) sowie in der Pappenproduktion und kann die Prozesse massiv behindern. Daher wird ein Teil des gelösten Kalks durch Zugabe von Kalciumhydroxid- und Soda gezielt im HRC ausgefällt und das Abwasser teilenthärtet. Anschließend wird das Abwasser mittels eines Plattenwärmetausches gekühlt und gelangt in die biologische Klärstufe. Diese besteht aus drei Kaskaden und wird mit einer Belebtschlammkonzentration von 8-10 g/l betrieben. Als wesentlicher verfahrenstechnischer Baustein fungiert hier das Membrane Operating System (MOS), das die Funktion der Schlammtrennung erfüllt. Das Belebtschlamm-Luftgemisch wird hier mithilfe des patentierten MemJet-Verfahrens eingedüst. Die daraus resultierende optimierte Beströmung der Membrane führt zu einer intensiven Reinigung der Membranoberflächen im laufenden Betrieb. 

Das MOS-System besteht aus drei parallelen Strängen. Dies ermöglicht eine voll-automatische Reinigung der Membranen während des laufenden Betriebes ohne Änderung an der Hydraulik. Nach der MBR-Anlage wird eine Teilstrombehandlung mit Umkehrosmose installiert. Mit dieser wird die Leitfähigkeit für das Prozesswasser der Produktion gesenkt und Ablagerungen vermieden. Dadurch wird es möglich, 90 Prozent des gesamten Abwassers ohne Qualitätsverluste im Produkt wieder der Produktion zuzuführen. Das ultrafiltriert gereinigtes Abwasser gelangt über ein Zwischenbecken und eine Pumpstation zurück in die bestehenden Frischwasserbecken. Von dort wird das behandelte Wasser zusammen mit dem Frischwasser (Ergänzungswasser) im Produktionssystem verteilt.

Durch den Wiedereinsatz des warmen Abwassers in der Produktion sinkt der Frischwasserbedarf und dementsprechend der Bedarf an Primärenergie (Erdgas) für die Erwärmung des Frischwassers. Die für das Vorwärmen des zugesetzten Frischwassers erforderliche Energie wird mit Hilfe von Wärmetauschern aus dem Abwasser gewonnen.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

Albert Köhler GmbH & Co. KG

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Installation und Betrieb einer weitergehenden Abwasserreinigung mittels Membranbioreaktor (MBR) und Umkehrosmose (UO) und Rückführung des gereinigten Abwassers in die Produktion

Projektnummer: 20127

Aktenzeichen: FKZ: 388/95

Projektzeitraum: 2008 - 2010

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg)

Projektansprechpartner:

Frau Fischer

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+49 (340) 2104 3067

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Quelle: Fachbibliothek Umwelt des Umweltbundesamtes