Projekt 16356/01

Erstmalige Demonstration einer Mikro- und Nanofiltrationsanlage zur Aufbereitung und Nutzung von Brauch- und Regenwasser in einer Wäscherei mit wissenschaftlicher Begleitung

Projektdurchführung

ITEX Gaebler Industrie-Textilpflege GmbH & Co. KG
Elgendorfer Str. 51
56410 Montabaur

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die ITEX Gaebler-Industrie-Textilflege GmbH & Co. KG ist ein Unternehmen, das sich auf Berufskleidungs- und Textilleasing spezialisiert hat. Vor Projektbeginn fand keine Wasserbehandlung statt. Die Abwasserteilströme wurden gesammelt, zum Hauptkontrollschacht gepumpt und flossen von dort im Überlauf in den Kanal, wobei keine Angaben über die Wassermengen existierten.
Ziel des Projektes lag darin, die bestehenden Verbräuche an Wasser, Waschmittel und Energie im Unternehmen mit Hilfe einer optimalen Nutzung der anfallenden Regenwassermengen und der Wiederaufbereitung des Brauchwassers mit Hilfe von Mikro - und Nanofiltration zu minimieren.
Der jährliche Verbrauch von ca. 37.000 m3 Frischwasser sollte dabei um ca. 80 % verringert werden. Zusätzlich sollten ca. 15 % der verwendeten Waschmittel eingespart werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Waschhaus werden die Systeme Weiß- und Blauwäsche getrennt. Abwasser aus dem Waschen der Weißwäsche läuft über Flusenfilter in einen Puffertank (1). Wasser aus diesem Tank wird mikrofiltriert und in weiteren Tank (2) gespeichert. Dieses Wasser wird erneut zum Waschen der Weißwäsche verwendet, dabei werden Wasserverluste aus Regenwasser ausgeglichen.
Das Abwasser aus dem Spülen der Weißwäsche gelangt in den Puffertank (3). Dieses Wasser wird zum Waschen der Blauwäsche verwendet, dabei werden Wasserverluste aus Regenwasser ausgeglichen.
Das Abwasser aus Waschen und Spülen der Blauwäsche läuft über Flusenfilter in einen Puffertank (4). Ein Teilstrom daraus läuft über einen Feinfilter in einen Puffertank (5) und weiter zum Waschen Blauwä-sche. Die Restmenge wird nanofiltriert und in Tank (6) gespeichert. Dieses Wasser wird zum Spülen Blauwäsche verwendet; auch hier werden Wasserverluste aus Regenwasser ausgeglichen und nur Mindermengen im Regenwassertank werden durch Frischwasser ausgeglichen.


Ergebnisse und Diskussion

Nach wenigen Betriebstagen zeigte sich, dass Optimierungen im Bereich der Filteranlage erforderlich sein würden, da die Leistung der eingesetzten Filtermodule die Sollwerte deutlich unterschritten. Hierzu wurden zusätzliche Aggregate wie Siebmaschinen zur Vorreinigung der Schmutzwässer installiert. Zudem wurden bzgl. der Wasserführung einige Änderungen vorgenommen, um die Wasserströme optimal nutzen zu können.
Kurz nach Inbetriebnahme der Anlage wurde zudem deutlich, dass für deren Betrieb mehr Strom erfor-derlich sein würde als zunächst erwartet. Hierfür wurde kurzfristig eine neue Trafostation angeschafft und in Betrieb genommen. Der Stromverbrauch der gesamten Wasseraufbereitungsanlage führte zu einer Verdopplung des Gesamtstromverbrauches des Betriebes.
Nach Lösung der anfänglich auftretenden Probleme stabilisierte sich die Reinigungsleistung der Anlage. Der Frischwasserverbrauch konnte dauerhaft um ca. 2/3 reduziert werden. Eine weitere Rückgewinnung des bei der Wäschetrocknung verdampften Wassers machte aus Kosten/Nutzen-Überlegungen keinen Sinn. Aufgrund der Tatsache, dass die aufbereiteten Permeate mit einer Temperatur von 30 - 40°C im Waschprozess wieder eingesetzt werden, reduzierte sich der Ölverbrauch um ca. 25%. Eine signifikante Reduzierung der eingesetzten Waschmittel konnte nicht erreicht werden, da ansonsten die Prozesssicherheit im Waschprozess nicht gegeben war. (schwankende Restalkalität in den Permeaten).
Ein Aufkonzentrieren der Schadstoffe aufgrund der verringerten Abwassermenge ist nicht festzustellen. Dies ist mit der Reinigung durch die Membrantechnik begründet. Die AOX-Zunahme ist nicht auf das Aufkonzentrieren durch Kreislaufführung, sondern auf den erhöhten Einsatz von Chlorbleichlauge zurückzuführen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Der Betrieb der Anlage wurde den interessierten Vertragswerken der DBL (Deutsche Berufskleider-Leasing GmbH) und der Öffentlichkeit im Rahmen von Betriebsbesichtigungen vorgestellt.


Fazit

Die Vorreinigung von Schmutzwässern vor dem Passieren von Membrantrennanlagen wird von vielen Anlagenherstellern bei Angebotserstellung vernachlässigt; Nachrüstungen wie im vorliegenden Fall sind die mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand verbundenen Folgen.
Ebenso wird von Anlagenherstellern häufig der Vorversuchsphase zu wenig Bedeutung zugemessen; es sollte bei neuen Anlagenkonzepten darauf geachtet werden, dass ausführliche Versuche an Versuchsanlagen mit Prozesswässern über mehrere Wochen im Betrieb durchgeführt werden. Nur dann kann die Eignung der einzusetzenden Module in Bezug auf die Prozesswasserinhaltsstoffe sicher festgestellt werden.
Die Einsparpotentiale im Bereich des Wasserverbrauchs und der Wärmeenergie müssen vor dem Hintergrund der hohen Betriebskosten einer solchen Anlage (Stromverbrauch, Wartung und Reparatur) kritisch betrachtet werden.
Für die weitere Optimierung der Anlage wurde in 2004 ein Klärdekanter in den Prozesskreislauf integriert. Zudem wurde die Nanofiltration in eine Umkehrosmose umgewandelt und damit die Reinigungsleistung des Systems stabilisiert.