Projekt 01983/02

Biologische Abbaustufe für Leichtflüssigkeitsabscheider

Projektdurchführung

Ingenieurbüro Erhard KnedelVerfahrens- und Umwelttechnik
Drosselweg 18
30855 Langenhagen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel der Projekte Az. 01983/01 und /02 war die Entwicklung einer biologischen Abbaustufe für handelsübliche Leichtflüssigkeitsabscheider als integrierte Einheit für Neuanlagen oder auch als Ergänzung für vorhandene Abscheideanlagen.
Mit diesem Verfahren sollten die organischen Inhaltsstoffe zusammen mit dem emulgierten Kohlenwasserstoffanteil von Abwässern aus Kfz-Werkstätten und -Waschanlagen vermindert werden, um damit die ökologisch bedenklichen chemischen Emulsionsspaltanlagen zu ersetzen, die zu einem starken Einsatz von chemischen Fällungsmitteln und als Folge zu vermehrtem Sonderabfall führen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZu Beginn der Entwicklung wurde eine Analyse des Istzustandes der Abwasserbeschaffenheit vor und hinter einem handelsüblichen Abscheidesystem auf dem Gelände eines Autohauses in Langenhagen und eines städtischen Betriebshofes durchgeführt.
Der höher belastete Zulauf des städtischen Betriebshofes mit all seinen Schwankungen wurde als Eingangswasser für die weiteren Arbeitsschritte ausgewählt.
Zu Beginn der Versuchsreihen wurde bakterielles Impfmaterial herangezogen und dessen Nährstoffansprüche bezüglich Stickstoff- und Phosphatergänzung ermittelt sowie der Einfluss unterschiedlicher Belüftungsraten auf den Kohlenwasserstoffabbau untersucht. Begleitend über den gesamten Versuchszeitraum wurde der Verlauf der KW-, CSB-, TS- und pH-Werte sowie der Temperatur und Leitfähigkeit beobachtet. Anschließend wurden verschiedene Füllkörpermaterialien getestet, um den gewünschten Bakterien eine günstige Siedeloberfläche zu bieten und sie so im System zu behalten. Die Laborreaktoren wurden mit speziell geformten Füllkörpereinsätzen ausgerüstet, deren Größe und Form schon dem späteren Praxiseinsatz entspricht. Als Referenz diente der Einsatz von handelsüblichem Füllkörpermaterial sowie ein Belebtschlammreaktor ohne Festbett. Die Beschickung der Reaktoren erfolgte täglich mit dem Originalabwasser des Betriebshofes. Die einzelnen Laborreaktoren wurden bis zu 11 Monaten betrieben. Die bestgeeigneten Füllkörpereinsätze wurden anschließend unter Praxisbedingungen mit kontinuierlicher Beschickung vor Ort betrieben. Der Test erfolgte im städtischen Betriebshof und mit einem ölhaltigen Abwasser aus der Werkstoffprüfung.


Ergebnisse und Diskussion

Während der Istzustandsaufnahme über den 11 monatigen Zeitraum wies der ausgewählte Abscheider des Betriebshofes KW-Werte im Zulauf zwischen 4 und 190 ppm und im Ablauf zwischen 8 und 189 ppm auf. Die CSB-Werte schwankten im Zulauf zwischen 302 und 2989 mg O2/l und im Ablauf zwischen 312 und 1559 mg O2/l. Die Ergebnisse der Istzustandsaufnahme zeigen, dass die Wasserqualität im Zulauf des obigen Abscheiders erheblich schwankt und die physikalische Abscheidung durch Dichteunterschiede nicht ausreicht, die gesetzlich vorgeschriebenen Ablaufwerte einzuhalten.
Die Reaktoren mit der biologischen Abbaustufe wurden mit dem gleichen Zulaufwasser beschickt und erreichten Ablaufwerte für Kohlenwasserstoffe kleiner 5 ppm und für den CSB weniger als 150 mg O2/l. Der gesetzlich zulässige Höchstwert an Kohlenwasserstoffen beträgt 20 ppm.
Der nach der Schwerkraftabscheidung noch vorhandene hohe Anteil an emulgierten organischen Wasserinhaltsstoffen wird durch die biologische Abbaustufe erheblich vermindert.
Aus dem fast schwebstofffreien und klaren Wasserablauf kann man außerdem schließen, dass nur geringer Bakterienschlamm ausgetragen wird, was bei dem gewählten Füllkörpermaterial auf ein gutes Siedlungsverhalten der Bakterien schließen lässt.
Für den Einsatz im praktischen Betrieb war außerdem zu beurteilen, wie sich die biologische Abbaustufe bei Änderungen der Wassermenge, der Wasserinhaltsstoffe und deren Konzentration sowie einer Verschlammung im Laufe der Betriebszeit verhält.
Das gewählte Füllkörpermaterial ermöglicht eine hohe Bakteriendichte und somit einen hohen Stoffumsatz in einem relativ kleinen Volumen. Stoßbelastungen durch höhere Wassermengen und Konzentrationen wurden sehr gut abgefangen. Durch eine kontinuierliche Sauerstoffmessung konnte eine sofort gesteigerte Atmungsaktivität der Bakterien festgestellt werden, was auf eine höhere Abbauleistung weist.
In Anpassung an den Praxisbetrieb wurden an den arbeitsfreien Tagen keine Abwasserzugaben vorgenommen. Auch diese Hungerzeiten hatten keinen negativen Einfluss auf die Abbauleistung der Bakterien. Durch die Form und Anordnung der Abbauelemente konnten Verstopfungen weitestgehend verhindert werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Kontaktadresse: Ingenieurbüro Knedel, Drosselweg 18, 30855 Langenhagen, Tel. 0511 / 74-1043, Fax -4248; Ansprechpartner: Herr Knedel.


Fazit

Die Entwicklung der biologischen Abbaustufe hat gezeigt, dass es mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln möglich ist, die emulgierten organischen Wasserinhaltsstoffe in Abwässern aus Kfz-Werkstätten und -Waschanlagen sowie ähnlichen Abwässern deutlich unter die gesetzlich geforderten Werte zu vermindern.
Die Biologie hat ihre Leistungsfähigkeit in hochbelasteten Abwasserströmen über die Zeitdauer von mehr als einem Jahr unter Beweis gestellt.
Es wurde kein speziell konditioniertes und mit Nährstoffen angereichertes Festbettmaterial verwendet, sondern eine einfache Dosierung der Nährstoffergänzung vorgesehen. Dies ermöglichte einen vielseitigen Einsatz und eine gute Anpassung an die jeweiligen Abwasserqualitäten.
Die verwendeten Mikroorganismen waren nicht auf speziell entwickelte Öko-Pflegemittel abgestimmt, sondern es wurden im Milieu bereits vorhandene Kulturen vermehrt, weil sie unanfälliger im täglichen Betrieb sind.
Die Anlage ist allgemein einsetzbar und nicht an Hersteller bestimmter Pflegemittel gebunden. Lediglich Hilfsmittel mit biologieschädlichen Zusätzen müssen vermieden werden.

Probleme hatte das Ingenieurbüro Knedel hinsichtlich der Abgrenzung der im Projekt entstandenen Weiterentwicklung von dem von der Firma AWAS-IHNE GmbH, Wilndorf-Rudersdorf, patentierten Grundverfahren sowie hinsichtlich der Nutzung der Lizenzrechte, obwohl die Zusammenarbeit vorher vertraglich geregelt worden war. Dennoch wurde das Projektziel insgesamt erreicht.