Sickerwasserbehandlung von Küchenabfällen mit röhrenförmigem UF- und DTRO-Membransystem
Projekthintergrund
Aufbereitungsanlagen für Küchenabfälle (Lebensmittelabfälle) erzeugen während der Sortier-, Entwässerungs- und anaeroben Vergärungsstufen hochkonzentriertes Sickerwasser. Dieses Sickerwasser zeichnet sich durch einen extrem hohen Öl- und Fettgehalt, erhöhte CSB-/BSB-Werte und einen starken Geruch aus – was es zu einem der am schwierigsten zu behandelnden organischen Abwässer macht.
Torvexus entwarf und lieferte ein komplettes Membranaufbereitungssystem, das eine röhrenförmige Ultrafiltration (UF) als Vorbehandlung und anschließende DTRO-Umkehrosmose für eine Küchenabfallverarbeitungsanlage kombiniert.
Eigenschaften des Speisewassers
- KABELJAU:30.000–60.000 mg/L (extrem hohe organische Belastung)
- BSB:15.000–30.000 mg/L
- Öl und Fett:2.000–5.000 mg/L
- SS:5.000–15.000 mg/L
- Ammoniakstickstoff:1.500–3.000 mg/L
- pH-Wert:4,0–6,5 (sauer)
Systemdesign
Der Aufbereitungsprozess nutzt eine „Biochemische + Rohr-UF + DTRO“-Konfiguration, um den extremen Speisewasserbedingungen gerecht zu werden:
Prozessablauf
- Öl-Wasser-Trennung:Die Flotation mit gelöster Luft (DAF) entfernt freies und emulgiertes Öl
- Anaerobe + aerobe biologische Behandlung:Der UASB + A/O-Prozess reduziert den CSB von über 50.000 auf 2.000–3.000 mg/L
- Röhrenultrafiltration (UF):Röhrenmembranen mit offenem Kanal entfernen restliches SS, Öl und kolloidale Stoffe und schützen so die nachgeschaltete Umkehrosmose
- DTRO-Umkehrosmose:Die zweistufige DTRO sorgt für die endgültige Entsalzung und CSB-Polierung
- Konzentratbehandlung:RO-Konzentrat wird zur anaeroben Vergärung oder Verdampfung zurückgeführt
Wichtige Spezifikationen
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Designkapazität | 80 Tonnen/Tag |
| Rohrförmiges UF | PVDF-Röhrenmembran, 5,0 mm Innendurchmesser |
| UF-Porengröße | 0,03 μm |
| DTRO-Konfiguration | Zweistufige 8-Zoll-Module |
| Allgemeine Erholung | 75–80 % |
| CSB durchdringen | < 100 mg/L |
| Permeat-TDS | < 500 mg/L |
Warum röhrenförmiges UF für Sickerwasser aus Küchenabfällen?
Herkömmliche Hohlfaser- oder Flachfolien-UF-Membranen verstopfen schnell, wenn sie Speisewasser mit hohem Öl- und SS-Gehalt ausgesetzt werden. Rohrförmige UF-Membranen bieten entscheidende Vorteile:
- Großer Strömungskanal (5–8 mm):Verhindert Verstopfungen durch Fett und Schwebstoffe
- Hohe Querströmungsgeschwindigkeit:Durch die kontinuierliche Scheuerwirkung bleibt die Membranoberfläche sauber
- Chemikalienbeständig:PVDF-Material widersteht aggressiver CIP-Reinigung mit NaOH und NaClO
- Rückspülfähig:Unterstützt sowohl luftunterstützte als auch chemische Rückspülung zur Flussmittelrückgewinnung
Leistungsergebnisse
- UF-Permeattrübung:< 1 NTU, Öl und Fett < 5 mg/L
- Endgültiger Permeat-CSB:< 80 mg/L (ab 50.000+ mg/L Rohsickerwasser)
- Ammoniakentfernung:> 95 % durch kombiniertes biologisches + RO-Verfahren
- Systemverfügbarkeit:> 95 % Betriebszeit mit automatisierter CIP-Planung
Abschluss
Sickerwasser aus Küchenabfällen erfordert eine solide Vorbehandlungsstrategie vor der Membranentsalzung. Die Kombination aus röhrenförmigem UF und DTRO bietet eine bewährte, zuverlässige Lösung, die die extreme Belastung mit organischen Stoffen und Öl bewältigt und gleichzeitig eine gleichbleibende Permeatqualität zur Einhaltung der Auslassvorschriften liefert.
