Effektive biologische Abwasserbehandlung mit Sauerstoff im Überfluss

Hohe und stabile Abbauleistung, große Betriebssicherheit sowie geringen Energieverbrauch bietet der TFR-Reaktor zur Behandlung von Abwässern aus der Lebensmittelproduktion. Die in der Lebensmittelindustrie anfallenden Abwässer sind überwiegend mit organischen Verbindungen belastet, welche keine toxische Wirkung besitzen und durch mikrobiologische Prozesse verhältnismäßig leicht abgebaut werden können.

  • Optimierung Abwasseranlagen
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  • Biologische Abwasserbehandlung TFR-Bioreaktor
    Frisches Trägermaterial vor dem Einfahren der biologischen Abwasserbehandlung.
  • Biologische Abwasserbehandlung Energieindustrie
    Biologische Abwasserbehandlung mit dem TFR-Bioreaktor in der Energiewirtschaft platzsparend im Innenbereich untergebracht.

Aufgrund der hohen Konzentration der als Chemischer und Biologischer Sauerstoffbedarf (CSB- und BSB-Wert) erfassten organischen Fracht wird jedoch bei Abgabe in die öffentliche Kanalisation oftmals ein hoher Starkverschmutzerzuschlag erhoben oder eine Vorbehandlung des Wassers im Produktionsbetrieb gefordert. Chemisch-physikalische Verfahren bewirken nur eine Verlagerung und keine tatsächliche Zerlegung der Schadstoffe oder erfordern sehr hohe Betriebskosten. Für die leicht abbaubaren und im großen Volumenstrom anfallenden Abwässer der Lebensmittelindustrie stellen biologische Technologien deshalb die günstigste Behandlungsmöglichkeit dar.

Beispiele für Anlagen, die nach dem Prinzip des TFR-Bioreaktors in der Lebensmittelindustrie arbeiten
AbwasserartStandortHauptbelastung [CSB mg/l]Ziel [CSB mg/l]Durchsatz [m3/d]
KäseherstellungBayern2.5001.200500
FleischkonservenherstellungBrandenburg12.00090040
GemüseherstellungBrandenburg3.500110145
BrauereiAruba/Karibik1.500500150
MolkereiKreta/Griechenland60.0005.0004
Feinkost-/SenfproduktionBayern4.300600850
GetränkeherstellungHessen750200200
Trägermaterial biologische Abwasserbehandlung
Trägermaterial für biologische Abwasserbehandlung

Hoher Belüftungsaufwand für moderne Abwassertechnik

Moderne aerobe Verfahren arbeiten mit getauchten oder im Wasser schwimmenden Aufwuchskörpern für die Mikroorganismen und erreichen hohe Raumabbauleistungen. Wegen der geringen Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser, die im Gegensatz zu dem mehrere tausend Milligramm pro Liter betragenden Sauerstoffbedarf der Abwässer nur bei 9 mg/l (20°C) liegt, kann die dafür erforderliche Belüftung nach dem Stand der Technik nur mit hohem Aufwand und nicht immer in ausreichendem Maße Gewährleistet werden. Da die Sauerstofflöslichkeit mit steigender Temperatur noch weiter abnimmt, führen für die Bioaktivität optimale Temperaturen im Bereich zwischen 25 und 35°C, wie sie in der Lebensmittelindustrie häufig auftreten, zu einem noch höheren Aufwand für die Sauerstoffnachlieferung. Deshalb werden für die Behandlung hochbelasteter Abwässer trotz der damit geringeren Betriebsstabilität sowie des ungenügenden Abbaugrades oftmals anaerobe biologische Verfahren eingesetzt.

Biologische Abwasserbehandlung
Biologische Abwasserbehandlung mit dem TFR-Bioreaktor

Aerobe Abwasserbehandlung mit dem TFR-Bioreaktor

Mit dem TFR-Bioreaktor wird nun das Prinzip des aeroben Abbaus mit hoher Biomassekonzentration durch ein sehr effektives Belüftungssystem gewährleistet.Im Gegensatz zu allen bekannten Intensivreaktoren wird dabei das biologische Bettnicht innerhalb eines Wasserkörpers gehalten, sondern vom Abwasser überrieselt undgleichzeitig im Gegenstrom belüftet. Auf diese Weise liegt der kontinuierlich notwendigeSauerstoff ständig im Überfluss vor, während die Energiekosten allein aus einem Ventilator für die Belüftung und einer Kreislaufpumpe für die gleichmäßige Benetzung des Trägermaterialbettes resultieren. Sie sind damit außerordentlich niedrig und steigen auch bei einer Zunahme der Leistung durch günstigere Abwasserzusammensetzung oder höhere Temperatur nicht weiter an.

Aufgrund der sehr kurzen Stoffübergangswege zwischen Mikroorganismen in hoher Konzentration, gelösten Abwasserschadstoffen und Sauerstoff im Gegenstrom erreicht der TFR-Bioreaktor eine sehr hohe und stabile Abbauleistung bei einer großen Betriebssicherheit. Darüber hinaus führt die Kombination aus intensiver Belüftung und dichtem Biofilm zu einer weitgehenden Reduzierung des Gehaltes an abfiltrierbaren Stoffen und des Eigengeruchs des Abwassers. Das kleinkörnige Trägermaterial aus sehr leichtem Kunststoff ist vollständig inert und muss nicht ausgetauscht werden. Wegen seiner extrem niedrigen Dichte bleibt die lockere Schüttung dauerhaft erhalten und gewährleistet die Ausbildung einer optimal angepassten Mischpopulation. Die im Vergleich zu anderen Verfahren verhältnismäßig geringe Menge überschüssiger Biomasse wird durch eine vollautomatische Starkluftspülung regelmäßig abgerieben und aus dem Reaktor ausgewaschen. Sie wird konzentriert und kann zur weiteren Verwertung problemlos an eine Kompostier-, Klär- oder Biogasanlage abgegeben werden.

 

Biologische Abwasserbehandlung Lebensmittel
Biologische Abwasserbehandlung in der Lebensmittelproduktion

Abwasserbehandlung mit hoher Raumabbauleistung

Die sehr hohe Raumabbauleistung des TFR-Bioreaktors und der einfache Aufbau ermöglichen ein kleines Anlagenvolumen mit geringem Platzbedarf und niedrigen Investitionskosten. Die Bioreaktoren werden aus Polyethylen gefertigt und können in Außenaufstellung errichtet werden, so dass grundlegende Probleme des Transportes, der Montage und des Korrosionsschutzes entfallen. Der Bedienaufwand für den Betrieb der Anlage beschränkt sich auf Probenahmen und Routinekontrollen. Bereits ein Reaktor mit einem Durchmesser von 2,8 m und einer Höhe von 6 m kann an einem Tag in 250 m3 biologisch gut abbaubaren Abwassers die CSB-Konzentration um ca. 1.500 mg/l und die BSBs-Konzentration um ca. 1.000 mg/l senken. Der Anlagenaufbau im Modulsystem ermöglicht eine optimale Anpassung an die tatsächlichen Bedingungen sowie eine problemlose und kurzfristige Erweiterung bei einer späteren Steigerung der Produktion oder einer Verschärfung der Einleitbedingungen. TFR-Bioreaktor-Anlagen können sowohl bei Indirekteinleitung als auch bei Direkteinleitung oder einer Mehrfachnutzung des Abwassers sehr effektiv eingesetzt werden und arbeiten über die Ernährungswirtschaft hinaus in verschiedenen Industriebereichen. 

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