Gegen üble Gerüche
Abwässer aus der Lebensmittelproduktion enthalten organische Substanzen in hohen Konzentrationen. Durch bakterielle Umsetzungsprozesse unter Sauerstoffmangel können beim Abbau der Substanzen Sulfide entstehen. Das Nutriox-Konzept wirkt durch eine anwendungsspezifische Dosierung einer Nitratlösung der Sulfidbildung entgegen und unterdrückt die Geruchs- bildung im Abwassersystem langfristig.
Am Übergang in die öffentliche Kanalisation müssen die Abwässer aus der Lebensmittelproduktion den geforderten Werten nach Indirekteinleiterverordnung (IndV) des DWA Merkblatts 115 Teil 1 bis 3 oder der lokalen kommunalen Satzung entsprechen. Überschreiten die Konzentrationen organischer Inhaltsstoffe die vorgeschriebenen Höchstwerte, sind durch den Einleiter entsprechend der Abweichungen Gebühren zu entrichten (Starkverschmutzerzuschlag). Eine Überschreitung der zulässigen Messwerte findet man in Abwässern der Lebensmittelindustrie häufig bei den Parametern zur Bemessung der organischen Fracht (CSB, BSB oder TOC), oft zusätzlich gekoppelt an Überschreitungen der Sulfidkonzentration. Sulfide entstehen durch bakterielle Umsetzungsprozesse unter Sauerstoffmangel. An Übergabestellen im Abwassersystem oder an turbulenten Zonen kommt es dann zu einem Ausgasen des stark toxischen Schwefelwasserstoffes (H2S). Derartige anaerobe Zersetzungsprozesse können beispielsweise im Produktionsbereich in Speichertanks oder auch in Leitungssystemen stattfinden. Betriebseigene Abwasserbehandlungsanlagen verfügen in der Regel zwar über eine aerobe Behandlungsstufe, um die organischen Stoffe abzubauen, aufgrund der hohen und schwankenden organischen Belastung bei häufig hohen Abwassertemperaturen kann es dennoch bereits in der Vorklärung oder auch in der belüfteten Stufe zu einer starken Sauerstoffzehrung kommen.
Ist keine betriebseigene Kläranlage vorgesehen, wird das Abwasser bei Bedarf über eine Flotationsanlage oder einen Fettabscheider geführt, bevor es in das öffentliche Kanalnetz gelangt. Diese trennen die im Abwasser enthaltenen Fett- und Ölbestandteile von der Wasserphase ab. Die abgetrennten Fette und Öle sind enorm nährstoffreich und führen zu einer massenhaften Vermehrung kohlenstoffabbauender Bakterien. Durch die Abbauprozesse wird der vorhandene freie Sauerstoff rasch aufgebraucht, sodass im Anschluss nur noch anaerobe Stoffwechselprozesse stattfinden können. Als Endprodukte der anaeroben bakteriellen Stoffwechselwege entstehen Schwefelwasserstoff oder Mercaptane, die schon in geringer Konzentration durch ihren charakteristischen Geruch nach faulen Eiern oder fauligem Kohl zu Beschwerden führen.
Frühzeitig eingreifen
Erfahrungsgemäß kann Abwasser bereits bei einer Aufenthaltszeit von 30 Minuten ohne Lufteintrag faulen. 2010 wurden die zugelassenen H2S-Emissionen europaweit auf 10 ppm H2S im Arbeitsraum begrenzt (98/24/EC in Verbindung mit 2009/161/EU). Ab etwa 1000 ppm wirkt das Gas tödlich. Mit der Zugabe einer Nitratlösung gelingt es, die Bildung von Sulfiden bzw. Schwefelwasserstoff bereits im Vorfeld zu verhindern. Gemäß Merkblatt ATV-M 154 ist eine diesbezügliche Behandlung des Abwassers Stand der Technik. Der Wirkmechanismus ist aus der biologischen Denitrifikationsstufe in Kläranlagen bekannt: Abwasserbakterien setzen organische Substanzen zu N2 und CO2 um, wobei das Nitrat als Energielieferant dient. Durch die Dosierung einer Nitratlösung – z. B. Nutriox – wird die Bildung von H2S unterdrückt und ein verstärkter Abbau der im Abwasser befindlichen organischen Stoffe herbeigeführt.
Yara setzt das Nutriox-Konzept mit dem Ziel der H2S- und Geruchsminderung erfolgreich in der lebensmittelherstellenden Industrie ein. Im Laufe der Anwendungen zeigte sich, dass das Konzept aufgrund der bedarfsgerechten Dosiertechnik mit bis zu acht unabhängig gesteuerten Pumpen außerdem geeignet ist, die organische Belastung des Abwassers ebenfalls gezielt zu reduzieren. Der zusätzliche Abbau der organischen Substanzen ist vor allem für hoch belastete Kläranlagen eine Alternative zur kostenintensiven Vergrößerung des Beckenvolumens. Insbesondere bei Anlagen mit temporärer Überlastung lassen sich mithilfe einer Nutriox-Dosierung stabilere Ablaufwerte erreichen. Auch lebensmittelproduzierende Betriebe ohne eigene Kläranlage können durch die Anwendung des Nutriox-Konzepts die vorgeschriebenen CSB-Grenzwerte für die Abwasserableitung dauerhaft einhalten. Die verwendeten Dosiersysteme werden für den Kunden maßgeschneidert installiert und eingestellt – von profil- und parametergesteuerter Dosierung über Feedback-Dosierung (z. B. unter Verwendung der H2S-Messwerte) bis hin zur selbstlernenden Dosierlogik. Die Nutriox-Lösung ist weder Gefahrstoff noch Gefahrgut.
Online-Info www.dei.de/0511473
Dr. Marina Ettl , Wolfram Franke
