Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
Kapitel 4 Während des Betriebs setzt sich ein biologischer Rasen an der Oberfläche der Scheiben fest und überzieht schließlich die gesamte benetzte Oberfläche. Durch die Rotation der Scheiben kommt diese Biomasse abwechselnd mit den organischen Stoffen im Abwasser und mit der Atmosphäre, aus der sie Sauerstoff aufnimmt, in Kontakt. Durch die Rotation wird außerdem überschüssige Biomasse von den Scheiben entfernt, sodass sie aus dem Tropfkörper in Absetzbecken transportiert werden kann. Erreichbare Umweltvorteile Weniger BSB, geringere Phosphor- und Stickstoffkonzentration, weniger suspendierte Feststoffe. Medienübergreifende Auswirkungen Potenzielle Geruchsbelästigung. Betriebsdaten Sachgerecht geplante Rotationstauchkörper sind recht zuverlässig, da eine große Menge Biomasse vorhanden ist (geringe spezifische Schlammbelastung). Die große Biomasse macht es auch möglich, dass hydraulische und organische Spitzenwerte effektiver behandelt werden. Wenn dieses System mit Propfenströmung in hintereinander geschalteten Stufen durchgeführt wird, lassen sich Kurzschlüsse vermeiden und Frachtspitzen abfangen. Angaben zufolge kann es zum Blockieren der Scheiben kommen. Für Rotationstauchkörper wird die Phosphoreliminierungseffizienz mit 8 – 12 % angegeben. Anwendbarkeit In weiten Bereichen der Nahrungsmittelproduktion einsetzbar, z. B. zur Senkung des BSB und des Gehalts an Phosphor, Stickstoff und suspendierten Feststoffen. Beispielanlagen Wird in der Fischverarbeitung und bei der Gewinnung pflanzlicher Öle und Fette eingesetzt. Referenzliteratur [145, Metcalf & Eddy, 1991] 4.5.3.1.8 Belüftete und geflutete Biofilter (BAFF) – Getauchte und belüftete Biofilter (SBAF) (T17) Beschreibung Belüftete und geflutete Biofilter (BAFF) sowie getauchte und belüftete Biofilter (SBAF) sind Zweifach- Systeme (biologische Reduktion und Filtration) mit suspendierter/anhaftender Biomasse, die sich am besten als biologisch aktive Anlagen beschreiben lassen. Die porösen Füllkörper haben große innere Oberflächen, um das bakterielle Wachstum zu fördern. Erreichbare Umweltvorteile Geringerer BSB/CSB. Betriebsdaten Etwa alle 24 Stunden findet eine Spülung statt, mit der überschüssige Biomasse entfernt wird. Daher ist eine Nachklärung nicht erforderlich. Für die Behandlung des Spülwassers wird eine Sedimentations- oder Flotationseinheit benötigt. Anwendbarkeit Primär zur weiteren Aufbereitung von häuslichem Abwasser genutzt; allerdings finden SBAF zunehmend Anwendung in der Nahrungsmittelproduktion. Wirtschaftliche Aspekte Es wird berichtet, dass BAFF-Reaktoren eine kosteneffektive Behandlung von Abwässern mit löslichen organischen Stoffen erlauben. Beispielanlagen Wird in den Branchen Fleisch, Obst und Gemüse, Molkereiprodukte und Getränke angewendet. Referenzliteratur [13, Environment Agency of England and Wales, 2000] 420 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL
4.5.3.1.9 Aerobe Schnell- und Ultraschnellfilter (T18) Kapitel 4 Beschreibung Hoch und ultrahoch belastete aerobe Filter erlauben höhere Befrachtungsraten als gewöhnliche aerobe Systeme. Im Verfahren wird das Abwasser mit einer hohen Umwälzrate durch eine integrierte Anordnung von Düsen geführt. Durch die Düsen wird Luft eingebracht, was zu starken Scherkräften auf die Bakterien und einem erheblichen Grad an Turbulenz/Oxygenierung führt. Es sind diese auf die Bakterien wirkenden starken Scherkräfte, die dieses Verfahren von anderen aeroben Techniken unterscheiden, d. h. die Mikroorganismen passieren die Düse, sodass nur sehr kleine Bakterien im System auftreten, wogegen in anderen Systemen diese Scherkräfte fehlen und höhere Lebensformen ebenfalls vorhanden sind. Erreichbare Umweltvorteile Geringerer BSB/CSB. Medienübergreifende Auswirkungen Die mit diesen Filtern erzeugte Abwasserqualität ist für eine Abwassereinleitung in Gewässer nicht ausreichend. Betriebsdaten Ultrahoch belastete aerobe Systeme erlauben eine potenzielle Schlammbelastung, die die herkömmlicher aerober Behandlungen um das 50- bis 100-fache übersteigt. Trotzdem ist eine zweite aerobe Stufe mit geringerer Befrachtung nötig, da keine für die Einleitung in Gewässer geeignete Abwasserqualität erzielt wird. Anwendbarkeit Breiter Anwendungsbereich der Nahrungsmittelproduktion. Wirtschaftliche Aspekte Geringere Investitionskosten. Anlass für die Umsetzung Geringere Anlagengröße und Investitionskosten. Beispielanlagen Wird im Fischsektor angewendet. 4.5.3.2 Anaerobe Verfahren In Abwesenheit von Sauerstoff wird organisches Material abgebaut, wobei Methan (CH4) als Nebenprodukt entsteht und zum Heizen der Reaktoren verwendet wird. In herkömmlichen anaeroben Verfahren sind die Reaktoren normalerweise nicht beheizt, aber bei anaeroben Hochleistungsverfahren werden die Reaktoren in der Regel beheizt. In beiden Fällen muss eine Reaktortemperatur von etwa 30 – 35 °C (mesophil) oder 45 – 50 °C (thermophil) eingehalten werden. Ob Wärme für das Verfahren benötigt wird, ist in erster Linie von der Temperatur des Zuflusses abhängig [145, Metcalf & Eddy, 1991, 200, CIAA, 2003]. Obwohl das Wachstum der Mikroorganismen unter anaeroben Bedingungen langsamer abläuft als in aerobem Milieu, erreicht man mit anaeroben Verfahren bei hochbelastetem Abwasser eine höhere BSB-Raumbelastung (in Bezug auf kg BSB/m³ Reaktorvolumen). Anaerobe Verfahren werden in Branchen eingesetzt, in denen ein hoher Gehalt an löslichem und schnell biologisch abbaubarem organischem Material anfällt, und wo die Belastung des Abwassers im Allgemeinen über einem CSB-Wert von 1.500 – 2.000 mg/l liegt. Für die Nahrungsmittelproduktion beschränkt sich die anaerobe Behandlung des Abwassers größtenteils auf stark verunreinigtes Abwasser mit einem CSB-Wert zwischen 3.000 und 40.000 mg/l, z. B. in den Branchen Zucker, Stärke, Obst und Gemüse, alkoholische Getränke. Auch bei weniger verunreinigtem Wasser mit einem CSB- Wert zwischen 1.500 und 3.000 mg/l, z. B. aus Brauereien, Molkereien, dem Fruchtsaft- und dem Mineralwassersektor und dem Sektor der alkoholfreien Erfrischungsgetränke, gab es kürzlich Erfolge mit der Anwendung bestimmter anaerober Systeme [65, Germany, 2002]. Weniger wirkungsvoll ist die Behandlung jedoch dort, wo Volumen und Belastung stark schwanken, z. B. bei Abwasser aus der Obst- und Gemüseverarbeitung. RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 421
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4.5.3.1.9 Aerobe Schnell- <strong>und</strong> Ultraschnellfilter (T18)<br />
Kapitel 4<br />
Beschreibung<br />
Hoch <strong>und</strong> ultrahoch belastete aerobe Filter erlauben höhere Befrachtungsraten als gewöhnliche aerobe Systeme.<br />
Im Verfahren wird das Abwasser mit einer hohen Umwälzrate durch eine integrierte Anordnung von Düsen<br />
geführt. Durch die Düsen wird Luft eingebracht, was zu starken Scherkräften auf die Bakterien <strong>und</strong> einem<br />
erheblichen Grad an Turbulenz/Oxygenierung führt. Es sind diese auf die Bakterien wirkenden starken<br />
Scherkräfte, die dieses Verfahren von an<strong>der</strong>en aeroben Techniken unterscheiden, d. h. die Mikroorganismen<br />
passieren die Düse, sodass nur sehr kleine Bakterien im System auftreten, wogegen in an<strong>der</strong>en Systemen diese<br />
Scherkräfte fehlen <strong>und</strong> höhere Lebensformen ebenfalls vorhanden sind.<br />
Erreichbare Umweltvorteile<br />
Geringerer BSB/CSB.<br />
Medienübergreifende Auswirkungen<br />
Die mit diesen Filtern erzeugte Abwasserqualität ist für eine Abwassereinleitung in Gewässer nicht ausreichend.<br />
Betriebsdaten<br />
Ultrahoch belastete aerobe Systeme erlauben eine potenzielle Schlammbelastung, die die herkömmlicher<br />
aerober Behandlungen um das 50- bis 100-fache übersteigt. Trotzdem ist eine zweite aerobe Stufe mit<br />
geringerer Befrachtung nötig, da keine für die Einleitung in Gewässer geeignete Abwasserqualität erzielt wird.<br />
Anwendbarkeit<br />
Breiter Anwendungsbereich <strong>der</strong> Nahrungsmittelproduktion.<br />
Wirtschaftliche Aspekte<br />
Geringere Investitionskosten.<br />
Anlass für die Umsetzung<br />
Geringere Anlagengröße <strong>und</strong> Investitionskosten.<br />
Beispielanlagen<br />
Wird im Fischsektor angewendet.<br />
4.5.3.2 Anaerobe Verfahren<br />
In Abwesenheit von Sauerstoff wird organisches Material abgebaut, wobei Methan (CH4) als Nebenprodukt<br />
entsteht <strong>und</strong> zum Heizen <strong>der</strong> Reaktoren verwendet wird. In herkömmlichen anaeroben Verfahren sind die<br />
Reaktoren normalerweise nicht beheizt, aber bei anaeroben Hochleistungsverfahren werden die Reaktoren in <strong>der</strong><br />
Regel beheizt. In beiden Fällen muss eine Reaktortemperatur von etwa 30 – 35 °C (mesophil) o<strong>der</strong> 45 – 50 °C<br />
(thermophil) eingehalten werden. Ob Wärme für das Verfahren benötigt wird, ist in erster Linie von <strong>der</strong><br />
Temperatur des Zuflusses abhängig [145, Metcalf & Eddy, 1991, 200, CIAA, 2003].<br />
Obwohl das Wachstum <strong>der</strong> Mikroorganismen unter anaeroben Bedingungen langsamer abläuft als in aerobem<br />
Milieu, erreicht man mit anaeroben Verfahren bei hochbelastetem Abwasser eine höhere BSB-Raumbelastung<br />
(in Bezug auf kg BSB/m³ Reaktorvolumen). Anaerobe Verfahren werden in Branchen eingesetzt, in denen ein<br />
hoher Gehalt an löslichem <strong>und</strong> schnell biologisch abbaubarem organischem Material anfällt, <strong>und</strong> wo die<br />
Belastung des Abwassers im Allgemeinen über einem CSB-Wert von 1.500 – 2.000 mg/l liegt. Für die<br />
Nahrungsmittelproduktion beschränkt sich die anaerobe Behandlung des Abwassers größtenteils auf stark<br />
verunreinigtes Abwasser mit einem CSB-Wert zwischen 3.000 <strong>und</strong> 40.000 mg/l, z. B. in den Branchen Zucker,<br />
Stärke, Obst <strong>und</strong> Gemüse, alkoholische Getränke. Auch bei weniger verunreinigtem Wasser mit einem CSB-<br />
Wert zwischen 1.500 <strong>und</strong> 3.000 mg/l, z. B. aus Brauereien, Molkereien, dem Fruchtsaft- <strong>und</strong> dem Mineralwassersektor<br />
<strong>und</strong> dem Sektor <strong>der</strong> alkoholfreien Erfrischungsgetränke, gab es kürzlich Erfolge mit <strong>der</strong><br />
Anwendung bestimmter anaerober Systeme [65, Germany, 2002]. Weniger wirkungsvoll ist die Behandlung<br />
jedoch dort, wo Volumen <strong>und</strong> Belastung stark schwanken, z. B. bei Abwasser aus <strong>der</strong> Obst- <strong>und</strong> Gemüseverarbeitung.<br />
RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 421