Statustreffen Umweltinnovationsprogramm,Statustreffen Umweltinnovationsprogramm,Statustreffen Umweltinnovationsprogramm,Statustreffen Umweltinnovationsprogramm,Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“

Anaerobe Vorbehandlung von Anaerobe Vorbehandlung von h h lih h li I d t i bI d t i bhochsalinemhochsalinem IndustrieabwasserIndustrieabwasser

Gemeinschaftsklärwerk Bitterfeld-Wolfen GmbH

UIP-Statustreffen, 18.09.2014

Gliederung

• Ausgangssituation

Gliederung

Ausgangssituation• Projektentwicklung

G ßt h i h A l• Großtechnische Anlage• Betriebsergebnisse• Fazit

UIP-Statustreffen, 18.09.2014

Ausgangssituation (Jahr 2007)

GKW Bitterfeld-Wolfen:

Ausgangssituation (Jahr 2007)

Reinigungskapazität: 486.000 EW

4 aerobe BIOHOCH®-ReaktorenA l t 84% Auslastung 84%

DOW Wolff Cellulosics: Plan: Verdopplung der

Methylcellulose-d ktiproduktion

Erhöhung der organischen Schmutzfracht um 20 bis 25%Erweiterungsbedarf für GKW

ProjektentwicklungProjektentwicklung

Fortsetzung der bewährten gAerobtechnologie – Bau eines 5. BHR?

Anaerobe Vorbehandlung als i ti i ffi i tinnovative, energieeffiziente Alternative!

Methylcelluloseabwasser:

Gut abbaubare organische Inhaltsstoffe, aber…

Extrem hoher Salzgehalt bis 10% NaClg(Vergleich: Atlantik – 3,5%)

ProjektentwicklungProjektentwicklung

Großtechnische Erfahrungen bei anaerober Abwasserreinigung nur bis ca. 1,2% NaCl bzw.Leitfähigkeit von 20 mS/cm

Strategie:• Vermischung des salzhaltigen MC-Abwassers mit salzarmem

Kommunalabwasser• Schrittweise Salzadaption der Mikroorganismen

Ziel:• Anaerobbehandlung bei konst. Salzgehalt von 2,5%=40 mS/cm

Innovation:• Erweiterung des Anwendungsbereichs der

Anaerobtechnologie für salzreiche Abwässer

Projektentwicklung - vom Laborversuch zur GroßanlageProjektentwicklung vom Laborversuch zur Großanlage

• Ab April 2007:Laborversuche (500 ml)

• 06-12/2008:Betrieb einer Pilotanlage (60 l)Betrieb einer Pilotanlage (60 l)

• 2008/2009:Planung und Ausschreibung durchPlanung und Ausschreibung durch Prof. Dr.-Ing. Dr. rer. pol.K.-U.Rudolph GmbH

• 2010-2012:Errichtung und Inbetriebnahme

• Gesamtinvestition 13,5 Mio. €; Förderung mit 3,8 Mio. € Bildquelle: Prof. K.-U. Rudolph GmbH

Großtechnische AnlageGroßtechnische Anlage2 Ausgleichs-

behälter3 Anaerob-

reaktoren

Methylcellu-loseabwasser

4 BHKW

Aerobe Nach-Kommunal-abwasser

behandlungabwasser

Großtechnische Anlage - Reaktoraufbau

• 2+1 AQUATYX-R2S-Reaktoren

Großtechnische Anlage ReaktoraufbauGasabscheider

• Ø=6,7 m; Höhe=24 m; V=773 m³• UASB-Hochleistungsreaktoren

SteigleitungOberer AbscheiderSchwachlaststufe

Auslegung:• CSB-Zulauffracht: 2 x 10.000 kg/d Unterer Abscheiderg• CSB-Elimination: 60%• Zusätzliche Abbaukapazität: Fallleitungp

12.000 kg/d• Vergrößerung der Kapazität der

G t l 100 000 EW

Hochlaststufe

Gesamtanlage um 100.000 EWauf 586.000 EW Einlaufsystem

Probenahme

Grafik: U. Knörle, Fa. Aquatyx

Betriebsergebnisse 2012 2014Betriebsergebnisse 2012-2014

CSB-AbbauCSB Abbau75,4 763.500

ht

74,074

75

2 500

3.000

d(%

)

mut

zfra

ch

73

74

2.000

2.500

baug

rad

teS

chm

B/a

)

70,9721.500

ober

Ab

bgeb

aut

(t C

SB

2.359 2.500 3.288

,

70

71

500

1.000

Ana

ero

aero

ba

6902012 2013 2014 (HR)

Ana

Abgebaute Schmutzfracht (t CSB/a) Abbaugrad (%)

Verbesserung der EnergieeffizienzVerbesserung der Energieeffizienz44

4550

1820

36 33 30

354045

141618

erbr

auch

GW

h/a)

19,0 2530

1012

ostro

mve

Wh/

EW

*a)

Stro

m (G

15,6 14,9 15,8

101520

468

ezif.

Net

to(k

W

mdb

ezug

0510

024

Spe

Frem

2010 (ohne Anaerobanlage)

2012 2013 2014 (HR)

Fremdbezug Strom (GWh/a)g ( )Spezif. Nettostromverbrauch (kWh/EW*a)

Entwicklung des PelletschlammesEntwicklung des Pelletschlammes45

35

40

TS)

Seit Januar 2014 Stabili-

25

30

sse

(t oT

Seit Januar 2014 Stabilisierung der Biomasse ohne weitere Nachimpfungen

20

25

mtb

iom

a

Positive Einflussfaktoren:• Gleichmäßige

10

15

Ges

am

Nachimpfung von insgesamt 43 t oTS von

• Gleichmäßige Frachtbeschickung

• Hoher VorversäuerungsgradA i h d C

10 mm

Raster: 1 mm

0

5insgesamt 43 t oTS von März 2013 bis Januar 2014

• Ausreichende Ca-Konzentration im Zulauf

027.12.12 6.4.13 15.7.13 23.10.13 31.1.14 11.5.14 19.8.14

FazitFazit

• Erfolgreicher Einsatz der Anaerobtechnologie bei doppelt so hohem Salzgehalt, wie bislang in Deutschland großtechnisch etabliert

• An endbar a f andere organisch hoch belastete nd sal reiche• Anwendbar auf andere organisch hoch belastete und salzreiche Industrieabwässer (z.B. andere Methylcellulosestandorte, Textilindustrie, Raffinerie))

• Eigenstromerzeugung aus Biogas von 3 bis 4 GWh pro Jahr; dadurch Verbesserung der Energieeffizienz der Gesamtanlage um etwa 30%

• Optimierungsziel: Biomassegehalt weiterhin stabil halten; Z h P ll tbi i hZuwachs an Pelletbiomasse erreichen

Danke für IhreDanke für IhreDanke für Ihre Danke für Ihre Aufmerksamkeit!Aufmerksamkeit!