Plug & play

Granador produziert am Standort Hitzkirch im Schweizer Kanton Luzern Fruchtsäfte, Fruchtsaftkonzentrate und Eistees. Der zweitgrößte Schweizer Fruchtsafthersteller füllt seine Produkte in erster Linie in Kartonpackungen, Mehrweg- und PET-Flaschen ab. Gepresst wird das Apfel- und Birnenobst im Herbst. Die daraus mehrheitlich gewonnenen Konzentrate werden über das Jahr zu Obst- und Fruchtsäften weiterverarbeitet. „Aufgrund des Mostereibetriebes schwankt unser Abwasseranfall im Herbst sehr stark. Dann sind sowohl die Menge als auch die Abwasserschmutzfracht im Vergleich zum Rest des Jahres deutlich erhöht“, erklärt Daniel Reichlin, Leiter Betrieb der Granador AG Hitzkirch.

Bisher wurde das anfallende Abwasser über ein kleines Neutralisationsbecken vorbehandelt und dann in die kommunale Abwasserreinigungsanlage Hitzkirchertal eingeleitet. Der starke Anstieg der Schmutzfracht während der Mostereisaison im Herbst und die damit zusammenhängenden Probleme bei der kommunalen Abwasserreinigungsanlage ließen Granador nach Alternativen suchen.

Erste Überlegung: Die Investition in eine eigene Vorkläranlage mit dem Konzept eines belüfteten Misch- und Ausgleichsbeckens. Dazu Reichlin: „Zunächst sind wir davon ausgegangen, dass wir diese Lösung nur für die kurze Zeit der Hochsaison von September bis November brauchen, da wir in der übrigen Zeit deutlich weniger Abwassermenge und -schmutzfracht emittieren.“

Das durch das kantonale Amt für Umweltschutz ausgesprochene Frachtlimit von 240 kg CSB/d außerhalb der Saison wäre mit dem ursprünglich angedachten Konzept einzuhalten gewesen. Vorliegende Aufzeichnungen machten allerdings deutlich, dass außerhalb der Saison lediglich ein Reinigungsgrad von ca. 60 % bei einer Abwassertemperatur von kleiner 25 °C erforderlich gewesen wäre. Für die Bemessung und die Auswahl eines Verfahrens mussten jedoch die Verhältnisse während der Hochsaison berücksichtigt werden: Etwas höhere Abwassertemperaturen, die etwa dreifache CSB-Fracht des Rohabwassers und die mit 300 kg CSB/d gegenüber der Nebensaison nur leicht erhöhte maximal zulässige einzuhaltende CSB-Fracht im Ablauf. „Ein zusätzlicher wichtiger Aspekt für uns war, dass die Separatorenschlämme, die bisher getrennt und mit hohem Kostenaufwand von uns entsorgt werden mussten, in Zukunft ebenfalls in der geplanten Anlage mit behandelt werden sollten“, so der Leiter Betrieb. Schnell wurde klar, dass das ursprünglich angedachte Konzept des belüfteten Misch- und Ausgleichsbeckens diesen Anforderungen nur zum Teil gerecht werden konnte und während der Mostereisaison die geforderten Ablaufwerte nicht sicher eingehalten werden können.

Aufgrund der ganzjährigen niedrigen Abwassertemperatur von ca. 20 °C zogen die Fachleute von Granador eine anaerobe Vorbehandlung des Abwassers zunächst nicht in Erwägung, denn man befürchtete eine mangelhafte Effizienz des Verfahrens. Doch Aquantis Water Treatment Systems konnte Granador im Rahmen eines mehrmonatigen Pilotversuchs vom Gegenteil überzeugen. Es zeigte sich, dass mit der Previum-Anlage selbst bei Temperaturen um 20 °C und bei täglichen Raumbelastungen von größer als 15 kg CSB/m3 Reinigungsleistungen von mehr als 80 % möglich sind. Außerdem sind während der Saison aufgrund der durchgeführten thermischen Eindickprozesse deutlich höhere Abwassertemperaturen von ca. 28 °C zu erwarten. Das heißt: Die erhöhte Fracht kann durch den Anstieg der Abwassertemperaturen ausgeglichen werden.

Vor kurzem wurde bei Granador eine Previum-Anlage Typ 3-300 erfolgreich implementiert. Die anaerobe Abwasseraufbereitungsanlage besteht im Wesentlichen aus einem Misch- und Ausgleichsbecken, einem Hochleistungs-Anaerobreaktor, einem Rezirkulationstank sowie einer Abwassernachbelüftung. Sämtliche prozessrelevanten Antriebe, mit Ausnahme der Zulaufpumpen zum Misch- und Ausgleichsbecken, sind auf einem Rahmen montiert. Letzterer musste in der Produktionsstätte in Hitzkirch nur noch mit den entsprechenden Tanks verbunden werden. Zur Verwertung des anfallenden Biogases sind ein kleiner Gaspuffer, eine Fackel und ein Gasheizkessel Bestandteil der Anlage. Die Behandlung der Abluft erfolgt in einem Biofilter.

Die Anlage sollte im Bereich eines bestehenden Gebäudes errichtet werden. Das heißt, zunächst musste das Baufeld geräumt und ein Fundament errichtet werden. Schnell zeigten sich die Vorteile einer vormontierten Anlage: Man war zum einen unabhängig von den Witterungsbedingungen auf der Baustelle. Zum anderen lief parallel zu den Arbeiten auf der Baustelle die Fertigung der Anlagenteile im Werk. Vergleicht man den Aufwand für den Transport der fertigen, vormontierten Komponenten mit dem notwendigen Aufwand für eine Baustellenfertigung, so ergibt sich ein deutlicher Zeit- und Kostenvorteil für den Kunden.

Mit einem Durchmesser von 3 m und einer Länge von 24 m lag der Previum-Reaktor deutlich über den für den Straßentransport erlaubten Maßen. Doch auch hier griff das Gesamtkonzept: Mit Polizeibegleitung traf der Reaktor pünktlich auf der Baustelle ein. Einzige Komponente, die nicht fertig angeliefert werden konnte, war das Misch- und Ausgleichsbecken. Mit ca. 6 m Durchmesser und einer Höhe von 12 m war ein Straßentransport definitiv nicht möglich. Deshalb wurde der Tank auf der Baustelle zusammengeschweißt.

Ende Juli wurde der Reaktor mit Impfschlamm befüllt und ging bereits in der ersten Augustwoche in Betrieb. Nach einer knapp einwöchigen Inbetriebnahmephase wurde mit dem dreimonatigen Probebetrieb begonnen. Zuvor war eine Trocken- und Nassabnahme zu bestehen. An dieser Stelle habe sich die Möglichkeit der Qualitätskontrolle im Werk bezahlt gemacht, betont Reichlin. Kleine Mängel wurden identifiziert und konnten direkt behoben werden. Aquantis räumt seinen Kunden generell einen dreimonatigen Probebetrieb ein; er ist Bestandteil der endgültigen Abnahme und dient einerseits zur Überprüfung der Anlagenleistung und andererseits zur schrittweisen Heranführung des Betriebspersonals an die Anlagentechnik. Die ersten Betriebsergebnisse unterstreichen die Richtigkeit der Entscheidung für das Previum-System. „Bereits in der ersten Betriebswoche konnte mit Ausnahme eines einzigen Tages unser gesamtes betriebliches Abwasser gereinigt werden“, bestätigt Reichlin. „Auch der erzielte Reinigungsgrad war, mit Ausnahme dieses Tages, durchweg besser als der Garantiewert“.

Die partielle Einleitung von Hefe aus der Gärung von Apfelwein trägt dazu bei, dass die CSB-Werte des Rohabwassers innerhalb von wenigen Tagen sehr stark schwanken können. „Wir waren auch hier positiv überrascht, dass bereits nach einer Betriebszeit von nur wenigen Tagen ein weitgehender Ausgleich dieser Schwankungen erfolgte“, so der Leiter Betrieb. Fakt ist: Der Gehalt an Kohlendioxid im Biogas lag seit der Inbetriebnahme des Previum-Systems immer deutlich unter dem zulässigen Bereich. Organische Säuren im Ablauf des Anaerob- reaktors konnten bisher nur in wenigen Ausnahmefällen nachgewiesen werden. Auch die Pufferkapazität am Ablauf lag stets deutlich oberhalb des geforderten Wertes. Das im Abwasseraufbereitungsprozess anfallende Biogas wird nach einer kurzzeitigen Speicherung in einem Gasheizkessel verbrannt.

Halle 4, Stand 227

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Previum ist ein standardisiertes System zur anaeroben Abwasservorbehandlung. Es besteht im Wesentlichen aus einem IC-Reaktor, einem Betriebscontainer mit Pumpen und EMSR-Technik sowie Gasspeicher und -fackel. Die Kompaktanlage benötigt weniger als 200 m² Platz und kann innerhalb von nur wenigen Wochen montiert und in Betrieb genommen werden. Das System ist so aufgebaut, dass es in bereits bestehende Anlagen wie z.B. Misch- und Ausgleichsbecken integriert werden kann. Previum gibt es in elf vormontierten Bauausführungen, die einen Leistungsbereich von 200 bis 4000 kg CSB pro Tag abgebauter Fracht abdecken.

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