Zusammenfassung Abwasserverfahrenstechnik I (Reinigung Industrieabwasser - Fleischindustrie)
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Course
Abwasserverfahrenstechnik I
Institution
Technische Universität Berlin (TU Berlin)
Im Dokument wird der Reinigungsprozess eines Industrieabwassers in einer Art Vortrag vor dem Prüfer beschrieben (Fleischindustrie - Geflügelschlachthof). Es wurde im Vorfeld zu gängigen Schlachtvolumina und Abwasseraufkommen recherchiert. Anhand der Abwasserspezifikation (CSB, BSB, N, P, Fett, F...
Ich habe mich für die Aufbereitung eines Geflügelschlachthofabwassers entschieden. Das Schlachtvolumen
liegt bei 100.000 Hühnern pro Tag. Pro Huhn sind mit einem Abwasseraufkommen von rund 25 Litern zu
rechnen, wodurch ein Volumenstrom von 2500 m3/d die Anlage durchläuft. Dieser setzt sich aus drei
verschiedenen Abwasserströmen zusammen. Zunächst entsteht ein Abwasserstrom beim Entfernen der
Federn im 70°C warmen Brühbecken. Die starke Temperaturdifferenz führt zum unkontrollierten Entleeren
des Darms der Hühner. Die entfernten Federn führen zu hohen Feststoffgehalten von in etwa 200 mg/l. Die
Stickstofffracht liegt zu Beginn hauptsächlich als Ammonium-Stickstoff vor und beträgt 300 mg/l. Der zweite
30°C warme Abwasserstrom entsteht bei der Schlachtung und Zerlegung, sowie Organentnahme. Neben den
Feststoffen wie Knochen, Sehnen, etc. führt der zweite Strom hohe Fettkonzentrationen von 1.000 mg/l und
Blutfrachten. Diese sorgt für einen hohen CSB von 4.000 mg/l. Der BSB5 beträgt 3.200 mg/l. Die
Phosphatkonzentration beträgt 30 mg/l. Der dritte ca. 15°C warme Strom entsteht bei der Reinigung der
Lastkraftwagen aus der Anlieferung. Er führt Feststoffe wie Stroh, Federn und Steine, sowie Ammonium. Der
pH-Wert des Abwassers beträgt ca. 6,3.
Ich habe mich nachfolgend für eine Siebschnecke mit einer Maschenweite von < 1 mm entschieden. Diese
entfernt die Federn, Stroh, Knochen, Fleischreste sowie Steine. Dieser Schritt ist unabdingbar um
Verstopfungen zu verhindern, abrasive Wirkungen zu mindern sowie die Reinigungsleistung und die
Betriebssicherheit zu erhöhen. Mit einem Abscheidegrad von 95% können 475 kg/d Feststoffe entfernt
werden. Die Feststoffe sind bereits stark entwässert. Eine Trocknung mittels Abwärme und eine spätere
Verfeuerung ist denkbar. Weiterhin wird angenommen das eine CSB Elimination von 20% erfolgt.
Im Anschluss habe ich eine Flotation gewählt, welches im Recycleverfahren gefahren wird. Eine Flotation ist
notwendig, da hohe Anteile lipophiler Stoffe problematisch für nachfolgende Anlagen sind. Zum einen kann
es zu starken Fettablagerungen kommen. Weiterhin kann es zu einer Umhüllung der Biomasse führen,
wodurch es zu einer Verringerung von Abbau- und Austauschprozessen kommt. Zudem besteht die Gefahr
des Ausschwemmens von Biomasse. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades wird Flockungsmittel zudosiert und
eine Abtrennleistung von 98 % für Fette und 92% restlichen Feststoffe erzielt. Der Flotatschlamm beläuft
sich auf ca. 2.500 kg/d. Die Verwertungswege des Schlammes sind die Entsorgung in Vergärungsanlagen
oder Faultürmen kommunaler Kläranlagen. Der abgetrennte Sand - ca. 23 kg/d - kann gewaschen und später
im Straßenbau eingesetzt werden. Es werden ebenfalls ca. 60 % Phosphat und Stickstoff mitgefällt.
Weiterhin erfolgt eine 40%ige CSB Reduktion.
Ein nachgeschaltetes Misch- und Ausgleichsbecken fängt Belastungsspitzen aus dem sechszehnstündigen
Betrieb auf, homogenisiert das Abwasser und drosselt den Ablaufvolumenstrom, sodass eine kontinuierliche
Beschickung der ARA sichergestellt ist. In diesem Becken können bereits die ersten beiden Schritte der
Faulung stattfinden. Der 1. Faulungsschritt ist die Hydrolyse - in der Polymere (komplexes org. Material)
durch Enzyme in Monomere überführt werden. Hierbei sind Ausgangssubstrate, die Temperatur sowie der
pH-Wert entscheidend. Der 2. Faulungsschritt ist die Acidogenese. Die Monomere werden in org. Säuren
(Butter-, Propionsäure, ...), Alkohole, Acetat sowie H2 und CO2 umgesetzt. Zu den letzten beiden Schritten
würde ich dann später kommen.
Das mechanisch-vorgereinigte Abwasser wird nun in den UASB-Reaktor (upflow anaerobic sludge blanket),
das ist ein Dreiphasenabscheider bestehend aus einem Schlammbett, einer Schlammdecke und einer Gas-
und Feststoffabtrennung, geleitet. Für den Anaerob-Reaktor liegen sehr geeignete Bedingungen vor. Der
Kohlenstoffeintrag liegt über den mindestens geforderten 1000 kg CSB/d. Weiterhin liegt ein CSB/BSB5
Verhältnis von unter 2, was für eine gute biolog. Abbaubarkeit spricht.
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