Kombinierte biologische Abwasserbehandlung bei der Herstellung von Tiefkühlkost

Szenario

Congelados de Navarra ist einer der größten Hersteller von Tiefkühlgemüse in Europa und ein führendes Unternehmen der Branche. Das Unternehmen verzeichnete in den letzten Jahren ein bedeutendes, nachhaltiges Wachstum und verfügt über einen gefestigten Plan zur nationalen und internationalen Expansion. Daraus ergibt sich ein steigender Bedarf an Erweiterung und Modernisierung der Abwasseraufbereitungsanlagen für die verschiedenen Produktionsstätten.

Das Tiefkühlunternehmen musste sicherstellen, dass seine Anlagen die neuen behördlichen Anforderungen mehr als erfüllen und darüber hinaus den Energieverbrauch, die Schlammbildung und die Umweltbelastung so gering wie möglich halten.

Die installierte technologische Lösung besteht aus einem kombinierten anaeroben RANC-Verfahren, gefolgt von einem aeroben Verfahren namens SIGMA FBR (Flotation Biological Reactor).

Beschreibung der Anlage

Die installierte technologische Lösung besteht aus dem kombinierten Verfahren der anaeroben RANC-Behandlung, gefolgt vom aeroben Verfahren namens Sigma FBR (Flotation Biological Reactor).

Prozesse und Prozessschritte

Wasserfilterung

Zunächst durchläuft das Wasser ein Rotationssieb, das den gesamten Durchfluss aufnehmen kann und eine Maschenweite von 1 mm aufweist.

Wasserhomogenisierung

Der Ausgleichsbehälter, der in erster Linie dazu dient, Schwankungen bei Durchflussmenge und Schadstoffbelastung auszugleichen, hat ein Fassungsvermögen von 1.000^m³.

Im Ausgleichsbecken ist ein AQJETS-System zur Durchmischung und Belüftung installiert, wodurch Ablagerungen und der Abbau organischer Stoffe unter sauerstoffarmen Bedingungen verhindert werden, die zu unerwünschten Gerüchen führen würden.

Zudem wird der Ausgleichstank mit einer Abdeckung versehen, um mögliche Gerüche einzudämmen und diese aufzufangen, damit sie in eine Desodorierungsanlage geleitet werden können.

Die pH-Kontrolle erfolgt im Homogenisierungstank.

RANC-Reaktor

Um die Betriebskosten für den Stromverbrauch und die Schlammbildung zu minimieren, steht eine anaerobe Faulungsanlage mit einer Kapazität von 1.800^m³zur Verfügung.

Darin werden organische Verbindungen (CSB und BSB) unter anaeroben Bedingungen abgebaut und hauptsächlich in gereinigtes Wasser und Biogas umgewandelt.

Der Reaktor wird als Aufwärtsstrom-Kontaktreaktor ausgeführt; dessen Betriebsbedingungen ähneln denen klassischer UASB-Reaktoren, allerdings entfallen in diesem Fall die dreistufigen Klärbecken, da die Klärung des Wassers am Ausgang des Fermenters mittels eines DAF-Schwimmers erfolgt.

Der überschüssige anaerobe Schlamm aus dem Reaktor muss vor der nächsten Stufe abgeschieden werden. Hierfür steht ein Flotationsklärer vom Typ BIODAF zur Verfügung.

Die wichtigsten Vorteile des BIODAF-Klärbeckens

• Höhere Zuverlässigkeit bei schwammartigem Schlamm mit geringer Sedimentationsgeschwindigkeit.
• Hohe Konzentration des abgeschiedenen Schlamms (zwischen 3 und 5 %), wodurch sich die hydraulischen Bedingungen des gesamten Systems verbessern, der Rückfluss von Wasser in die Homogenisierungsanlage verringert wird und bei der Zentrifugenbehandlung eine geringere Schlammmenge anfällt.

Der Einsatz der RANC-Technologie für die anaerobe Vergärung, die einen externen DAF-Klärbehälter erfordert, im Vergleich zu den klassischen UASB-Reaktoren mit interner Klärung besteht darin, dass dieser zwischengeschaltete DAF-Behälter es ermöglicht, bei Bedarf den gesamten oder einen Teil des Zuflusses zum anaeroben Reaktor zu umgehen – beispielsweise bei Wartungsarbeiten, bei der Reaktivierung oder bei Durchflussspitzen; und in diesem Fall als physikalisch-chemischer Prozess zur Unterstützung des abschließenden biologischen Reaktors zu fungieren.

FBR Biologischer Oxidationsreaktor

Die Endanlage verfügt über einen Belebtschlammreaktor mit mittlerer bis geringer Beladung und einem Volumen von 3.750 m³. Dieser ist in zwei Becken unterteilt.

Das Belüftungssystem ist ein untergetauchter Ejektor mit Druckbeaufschlagung, der einen maximalen Sauerstofftransfer bei minimalem Wartungsaufwand gewährleistet.

BIODAF Endklärung

Die besonderen Eigenschaften des biologischen Schlamms, der in Industriebetrieben entsteht, in denen kein ausgewogenes Nährstoffgleichgewicht herrscht, führen zur Bildung von sehr voluminösem und porösem Schlamm.

Während die Sedimentationsgeschwindigkeit, die die Größe des Endklärbeckens bestimmt und beispielsweise für biologischen Schlamm aus einer kommunalen Kläranlage üblicherweise mit 0,7–0,8 m/h berechnet wird, sinkt sie bei diesem Schlamm auf 0,4–0,5 m/h, was den Einsatz großer Klärbecken erforderlich macht.

Zudem erfordert das große Volumen des Schlamms eine Rückführung mit hohem Schlammdurchsatz, um zu verhindern, dass dieser aus dem Dekanter austritt, was – wie Sie bereits erfahren haben – die Schlammbehandlung und den hydraulischen Rücklauf zur Homogenisierung erschwert.

Wir haben vorgeschlagen, anstelle des herkömmlichen Dekanters ein DAF-Flotationssystem als Endklärer einzusetzen. Diese technische Lösung findet in Industrieanlagen zunehmend Anwendung, und wir haben bereits zahlreiche Anlagen dieser Art realisiert.

Die wichtigsten Vorteile

• Höhere Zuverlässigkeit bei schwammartigem Schlamm (Bulking) oder Schlamm mit geringer Sedimentationsgeschwindigkeit.
• Der Reaktor ist in der Lage, mit sehr hohen Feststoffkonzentrationen von bis zu 8 g/l zu arbeiten, was eine längere Verweildauer des Schlamms ermöglicht und die Bedingungen für die Wasseraufbereitung verbessert.
• Hohe Konzentration des abgeschiedenen Schlamms (zwischen 3 und 5 %), wodurch sich die hydraulischen Bedingungen des gesamten Systems verbessern, der Rückfluss von Wasser in die Homogenisierungsanlage verringert wird und bei der Zentrifugenbehandlung eine geringere Schlammmenge anfällt.

Schlammbehandlung

Die Anlage verfügt über einen Schlammvorratsbehälter, aus dem der Schlamm in einer Zentrifugal-Dekanter-Entwässerungsanlage behandelt wird.
Da es sich um Schlamm organischen Ursprungs handelt, der größtenteils vergärt ist, kann dieser potenziell als Dünger für Getreidekulturen und ähnliche Pflanzen verwendet werden.

Leistung und Ergebnisse

Die Anlage von Congelados de Navarra ist ein anschauliches Beispiel dafür, wie durch den Einsatz verschiedener Technologien unter Berücksichtigung ökologischer Rahmenbedingungen optimale Ergebnisse erzielt werden können.

Die Anlage behandelt bis zu 2.400^m³ Abwasser^{pro Tag} mit einem maximalen CSB-Wert von 18.000 mg/l und erreicht Endwerte unter 100 mg/l – und das alles bei sehr geringen Betriebskosten.

Es ist zudem ein Beispiel für den Einsatz von SIGMADAF-Anlagen als Klärbecken für biologische Prozesse – sowohl aerobe als auch anaerobe –, wodurch das gesamte System eine Betriebssicherheit und Ergebnisse bietet, die mit anderen Lösungen nicht erreicht werden können.