Anaerobe Abwasserbehandlung und Biogasproduktion: Abwasser in Wertstoff umwandeln

Was ist anaerobe Abwasserbehandlung?

Die anaerobe Abwassertechnologie bietet zwei Vorteile im Abwassermanagement: Sie kann Abwasser effektiv behandeln und gleichzeitig Biogas erzeugen, eine erneuerbare Energiequelle.   

Der anaerobe Prozess beinhaltet den Abbau von organischem Material in Abwesenheit von Sauerstoff, eine Aufgabe, die von anaeroben Mikroorganismen ausgeführt wird. Diese Organismen verbrauchen organische Schadstoffe und wandeln sie in Methan (CH₄), Kohlendioxid (CO₂) und Biomasse um. Im Gegensatz zu sauerstoffabhängigen aeroben Prozessen ist die anaerobe Behandlung nicht nur energieeffizienter, sondern führt auch zu einer geringeren Schlammbildung.

Darüber hinaus kann die Anwendung von anaeroben Technologien die Abschöpfung von während der Abwasserbehandlung erzeugtem Methan ermöglichen, um den Erdgasbedarf einer Anlage auszugleichen. Dies kann Unternehmen dabei helfen, ihre Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen zu erreichen, was eine wichtige Rolle bei der Verringerung ihrer Umweltauswirkungen und der Förderung nachhaltiger Betriebsabläufe spielt. 

Aus Sicht der Betriebsausgaben (OPEX) stellen anaerobe Systeme im Vergleich zu ihren aeroben Gegenstücken eine kostengünstigere Option dar. Diese Kosteneffizienz ergibt sich aus der Eliminierung der Belüftung, die den Energiebedarf des Abwasserbehandlungsprozesses reduziert, und der Reduzierung der Schlammerzeugung, die zu erheblichen Entsorgungskosten führen kann.

Anwendung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Abwasser in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie kann eine Vielfalt von Schadstoffen enthalten, oft handelt es sich jedoch um organische Verbindungen, die aus verarbeiteten Materialien stammen. Diese Eigenschaft ermöglicht oft eine biologische Abwasserbehandlung und in vielen Fällen eine anaerobe Behandlung.

Veolia Water Technologies verfügt über eine Reihe von anaeroben Abwassertechnologien für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, einschließlich der Biobulk™, Memthane®, Biothane® Advanced UASB und Biobed® Advanced EGSB Technologien.

Diese Lösungen zeichnen sich alle durch eine kleine Standfläche, einen geringen Energieverbrauch und die Erzeugung von erheblichen Mengen an Biogas aus, das als erneuerbare Energiequelle genutzt werden kann.

Biothane hat mehr als 400 Referenzen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und wurde für Anwendungen wie Fruchtsaft, Erfrischungsgetränke, Kartoffelprodukte, Obst- und Gemüsekonserven, Molkereiprodukte und Marmeladenproduktion verwendet.                

• Der Biobed® Advanced Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) Reaktor ist ein hoher, schlanker Reaktor für die anaerobe Abwasserbehandlung, der organische Schadstoffe (CSB) effizient in Biogas in einer sauerstofffreien Atmosphäre umwandelt. Im anaeroben Prozess bilden Bakterien Granulate, die sich absetzen, um eine hohe Konzentration an Biomasse im Reaktor zu erzeugen. Dieses patentierte Design bewältigt hohe volumetrische Belastungsraten, behält dabei eine hohe Behandlungseffizienz bei und ist ideal für Anwendungen mit Platzbeschränkungen.

• Die Biothane® Advanced Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB) Technologie zeichnet sich als optimale Auswahl für Umgebungen mit einer Chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) Belastungsrate von 8 bis 14 kg CSB/m³ pro Tag aus. Diese innovative Lösung eignet sich besonders gut für Standorte mit Höhenbeschränkungen oder wo ein rechteckiges Betonfundament aufgrund lokaler Umstände bevorzugt wird.

• Memthane® ist ein anaerober Membran-Bioreaktor (AnMBR), der hervorragend geeignet ist, die Erzeugung erneuerbarer Energie zu maximieren, während er hochwertiges Abwasser liefert, das für die Wiederverwendung oder direkte Einleitung in die Kanalisation geeignet ist. Diese Technologie ist besonders effektiv für die Verwaltung von hochkonzentrierten, feststoffreichen Abwasserströmen aus Branchen wie Destillerien, Molkereien, Bio-Ethanol-Produktion und verschiedenen anderen Betrieben, die Lebensmittel- und Getränke verarbeiten.

• Die Biobulk™-Technologie für kontinuierliche Rührkesselreaktoren (CSTR) stellt eine zuverlässige und etablierte Methode dar und zeigt eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegenüber Feststoffen, Fett und konzentrierter organischer Materie. Dies macht die Lösung besonders geeignet für die Behandlung von Abwässern aus Molkereien, Fleisch- und Kartoffelverarbeitungsbetrieben.

Fazit

Die anaerobe Wasseraufbereitung und Biogasproduktion verändern den Ansatz zur Abwasserbewirtschaftung von einem Entsorgungsproblem hin zu einer Quelle für erneuerbare Energie und Nährstoffe. Diese nachhaltige Technologie trägt nicht nur zur Lösung des Problems der Umweltverschmutzung bei, sondern leistet auch einen Beitrag zur Energiesicherheit und zur Kreislaufwirtschaft. Mit fortschreitender Forschung und technologischer Entwicklung ist zu erwarten, dass die Effizienz und Anwendbarkeit dieses Prozesses erweitert wird und vielversprechende Lösungen für globale Abfall- und Energieprobleme bietet.

Fallstudie