Projekt 06779/01

Entwicklung einer Abwasseraufbereitungsanlage zur Behandlung von Abwasser aus Wäschereien

Projektdurchführung

Business Consult Peter Neinert
Ole Burg 3
37574 Einbeck

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Entwicklung einer modular aufgebauten Abwasseraufbereitungsanlage für Abwasser aus Wäschereien. Schwerpunkte des Projektes: Recycling des Abwassers zum Wiedereinsatz als Brauchwasser getrennt nach Waschwasserkreislauf (Rückgewinnung waschaktiver Substanzen) und Spülwasserkreislauf (vollständige Aufbereitung). Ziel der Entwicklung ist die Einsparung von Waschmitteln durch entsprechende Rückgewinnung, die Reduzierung der Einleitung von waschmittelhaltigem Abwasser und die Aufbereitung des Abwassers nur physikalisch ohne chemische Zusätze.
Als Filterelement kamen Mikro-Crossflow-Filtrationsanlagen mit periodischer Rückspülung zum Einsatz. Es sollte eine Anlage speziell für den Einsatz in Wäschereien entwickelt werden, die den gesetzlichen Anforderungen entspricht und durch die neue Verfahrenstechnik möglichst wirtschaftlich arbeitet.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUm in den Wäschereien direkt entsprechende Vorversuche durchführen zu können, wurde eine Laboranlage mit auswechselbaren Filtermodulen entwickelt und gebaut. Es wurde eine Versuchsreihe mit Abwasser aus verschiedenen Wäschereien und allen in der Praxis vorkommenden Wäschearten durchgeführt (Weißwäsche, Objektwäsche, Buntwäsche, Berufswäsche, Blauzeug, Putztücher, Fußmatten und Krankenhauswäsche).
Für jeden Teilstrom (Vorwäsche, Hauptwäsche, Spülen) wurde das Rohabwasser analysiert. Anschließend wurde das Abwasser in der Laboranlage mit verschiedenen Filtermodulen nach dem Crossflow-Verfahren filtriert. Hierbei kamen folgende Membranen zum Einsatz:
a) PP-Membranen, Porengröße 0,1 bis 0,4 µ;
b) SPES-Membranen, Porengröße 0,2 bis 0,5 µ;
c) Keramik-Elemente, Alpha- Aluminiumoxyd-Keramik.
Die Analyse des Permeats wurde photometrisch im eigenen Labor durchgeführt und war die Basis für den nachfolgenden Pilotversuch, der über einen Zeitraum von 2 Monaten mit Abwasser aus einer Wäscherei mit den oben angeführten Wäschearten durchgeführt wurde. Auch hier wurden laufende Analysen zur Auswertung des Versuchs und zur Optimierung der Anlage durchgeführt. Das Ergebnis dieser Pilotphase war die Grundlage für die Entwicklung einer Abwasseraufbereitungsanlage mit allen Modulen zur Vorreinigung und Nachbehandlung des Restabwassers.


Ergebnisse und Diskussion

Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß der Einsatz vom Mikro-Crossflow-Verfahren zur Reinigung von Abwasser aus Wäschereien grundsätzlich ausreicht, um eine Abwasserqualität zu erzeugen, die den heutigen gesetzlichen Anforderungen entspricht. Ziel der Untersuchung war u. a. die Ermittlung der unterschiedlichen Wirkungsweisen verschiedener Filtermodule (PP, SPES, Keramik). Alle Module erreichten die erwarteten Anforderungen. Für den praktischen Einsatz ist es sinnvoll, ein möglichst preiswertes Filterelement verfügbar zu haben, das universell bei allen vorkommenden Waschverfahren einsetzbar ist. Hier zeigt das PP-Modul besondere Vorteile: preiswert in der Anschaffung, bruchfest, leicht rückspülbar und zu reinigen. Obwohl dieses Material laut Herstellerangaben nicht gegen freies Chlor resistent ist, konnte auch bei längeren Versuchen mit chlorhaltigem Abwasser aus der Krankenhauswäsche keine Veränderung des Materials festgestellt werden. Vermutlich ist hier die Konzentration des Chlors zu gering, um einen Einfluß auf die Beschaffenheit des Materials nehmen zu können.
Für die Ermittlung der optimalen Reinigungsleistung wurden die Filtermodule mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt und mit verschiedenen Überströmgeschwindigkeiten angefahren. Für den praktischen Einsatz ist eine besondere Behandlung der Module nicht erforderlich. Lediglich bei längerem Stillstand der Anlage ohne vorherige Reinigung bzw. ohne Auffüllung mit Frischwasser trockneten die Module aus und erreichten erst nach einer unterschiedlichen Anlaufzeit wieder ihre volle Leistung. Es ist zu empfehlen, vor Wiederinbetriebnahme der Anlage die Module mit einer Kochsalzlösung oder verdünnter Säure zu spülen, um eine optimale Funktion zu erzielen.
Eine grundsätzliche Trennung der Abwasserteilströme ist unbedingt zu empfehlen. Abwasser aus dem Bereich Vorwäsche und Hauptwäsche kann zusammen behandelt werden. Hier ist eine Rückgewinnung überschüssiger waschaktiver Substanzen (ca. 15%) möglich und führt zu einer Einsparung von Waschmitteln, wenn dieses Filtrat für die Vorwäsche erneut zum Einsatz kommt. Aus dem Spülwasser ist durch die Mikro-Crossflow-Filtration ein relativ sauberes Brauchwasser entstanden, welches Restmengen an waschaktiven Substanzen enthält. Dieses Wasser kann auf jeden Fall für Vor- und Hauptwäsche wieder zum Einsatz kommen. Dieses sollte möglichst schnell und ohne lange Zwischenpufferung geschehen. Die Abwassertemperatur von ca. 400C reduziert die Energiekosten bei der Waschwasseraufheizung. Eine Wärmerückgewinnung ist nicht wirtschaftlich, da in einer Wäscherei normalerweise zuviel Wärme vorhanden ist und kaum Bedarf für zusätzliche Wärme besteht.
Für eine Einleitung von Wäschereiabwasser ist künftig eine Nachbehandlung sinnvoll und wahrscheinlich in vielen Fällen erforderlich. Hier ist heute eine einfache Neutralisation ausreichend. Der Bedarf an Neutralisations-Chemikalien ist allerdings durch die Reduzierung des Gesamtabwassers um bis zu 90% entsprechend verringert. Eine Neutralisation mit Rauchgas aus der Dampf-Produktion in vielen Wäschereien ist ebenfalls eine sinnvolle Alternative (CO2-Reduzierung). Dieses kann durch direkte Einspeisung in die Mikro-Crossflow-Module geschehen, da hier eine gute Vermischung von Gas und Wasser erreicht werden kann.
Mit den Mikro-Crossflow-Verfahren kann die Abwassermenge - je kg Wäsche - wie folgt reduziert werden: Bei Waschtechnik mit bereits integrierter Rückgewinnung ist eine Abwasserreduzierung von durchschnittlich ca. 8 Litern auf bis zu 2 Liter möglich. Bei Waschtechnik ohne integrierte Rückgewinnung ist eine Reduzierung des Abwassers von durchschnittlich ca. 18 Litern auf ebenfalls ca. 2 Liter möglich. Die Restmengen bestehen zu ca. 90% aus Wasser, das direkt in den Kanal geleitet werden kann und zu ca. 10% aus Schlammkonzentrat, das zu entsorgen ist.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Für die Präsentation in Firmen und Medien wurden Unterlagen erstellt. Durch Vorträge bei der WfK (Wäschereiforschung Krefeld) bei Waschmittelherstellern und über die Innungen sollen die neuen Erkenntnisse an die spezielle Kundengruppe weitergegeben werden.


Fazit

Durch die Untersuchungen wurde bestätigt, daß es heute möglich ist, speziell für Wäschereien eine optimierte Technik zur Abwasseraufbereitung zu liefern, deren Funktion den heutigen gesetzlichen Anforderungen voll entspricht und durch Zusatzmodule leicht neuen Anforderungen angepaßt werden kann. Die Investitionskosten für solch eine Anlage liegen deutlich unter den heute üblichen Kosten markt- etablierter Filtrationstechnik und sind somit erheblich wirtschaftlicher als bisher nutzbar.