Von der Entsorgung zur Versorgung

Vernetzte Abwasserbehandlung im Industriepark Höchst

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28.02.2018 An wenigen Orten fallen mehr und unterschiedlichere Abwässer an als in einem Industriepark. Um mit dieser Herausforderung umgehen zu können, setzt der Industriepark Höchst auf die Abwasserbehandlung im Verbundsystem – und erzeugt dabei noch Energie für den Chemiepark und die angrenzenden Kommunen.

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Entscheider-Facts für Planer und Betreiber

  • In Industrieparks fallen große Mengen an Abwässern an. Je nach vorheriger Nutzung sind diese sehr unterschiedlich belastet.
  • Der Industriepark Höchst setzt bei der Entsorgung dieser Abwässer auf ein Verbundsystem. Für jedes Abwasser stehen so die geeigneten Aufbereitungsanlagen und -verfahren bereit.
  • Der Verbund ermöglicht darüber hinaus die energetische und damit wirtschaftliche Nutzung der Ab­wässer.

Aufmacher Entsorgungsverbund

Im Industriepark Höchst kümmert sich ein Verbund aus Biogasanlage (links), Abwasser-Reinigungsanlage (Mitte) und Klärschlamm-Verbrennungsanlage (hinten rechts) um die Abwasserentsorgung. Bilder: Infraserv Höchst

1_ Infraserv Höchst-Experte

Experten analysieren individuell, in welcher Anlage die Abwässer behandelt werden sollen.

2_ Schema der Abwasserreinigung

Die Abläufe zur Abwasserreinigung im Industriepark Höchst sind komplex.

Der Betreiber Infraserv Höchst unterhält unter anderem eine Abwasser-Reinigungsanlage, eine industrielle Biogasanlage sowie eine Rückstands-Verbrennungsanlage. Für deren Auslastung sorgen neben externen Kunden vor allem die rund 90 Unternehmen aus den Bereichen Chemie, Pharma und Biotechnologie am Standort. Diese benötigen Wasser sowohl in der Produktion als auch in Prozessabläufen wie Reinigungs- und Spülvorgängen. Je nach Nutzung sind die dabei entstehenden Abwässer sehr unterschiedlich belastet.

Das Ziel ist es, diese Abwässer so zu reinigen, dass sie entsorgt werden können. Bei schwach belasteten Abwässern ist die biologische Reinigung in der Abwasser-Reinigungsanlage die geeignete und kostengünstigste Variante. Für stark belastete Abwässer bleibt hingegen oft nur die sichere, aber auch kostenintensive thermische Behandlung.

Eine genauere Abwägung hingegen lohnt sich oft bei Abwässern mit mittlerer Belastung. Um beurteilen zu können, ob diese biologisch behandelt werden können, sind sowohl Expertise als auch eine spezielle Infrastruktur vonnöten. Im Industriepark Höchst testen Laboranten in individuellen Analysenumfängen, ob bestimmte Abwässer in der Abwasser-Reinigungsanlage abgebaut oder in der industriellen Biogasanlage vergärt werden können.

Abwasser-Reinigungsanlage im Großstadtmaßstab

Die Abwasser-Reinigungsanlage kann Abwässer bis zu einem täglichen Umfang von 150 t CSB bzw. 60.000 m³ behandeln. Das entspricht in etwa dem Aufkommen einer Stadt mit 1,25 Mio. Einwohnern. Die Anlage reinigt das Abwasser in einem zweistufigen biologischen Verfahren mit integrierter Stickstoff-Eliminationsstufe. Die im Industriepark ansässigen Unternehmen liefern die Abwässer über das bestehende Kanalnetz an, die Anlage kann jedoch auch externe Abwässer übernehmen. Das Gleiche gilt für das Pendant im benachbarten Industriepark Griesheim. Dort steht auch eine Anlage zur Vorbehandlung von schwer abbaubaren oder stark AOX-belasteten Abwässern bereit. In dieser werden die kritischen Inhaltsstoffe an Aktivkohle adsorbiert.

Biogasanlage nutzt energetisches Potenzial

Eine Alternative zur klassischen Abwasserreinigung bietet die industrielle Biogasanlage. Sie ging im Jahr 2007 in Betrieb, um das energetische Potenzial des in der Abwasserreinigung anfallenden Klärschlamms zu nutzen. Die Anlage behandelt Abfälle, die vergärbare organische Stoffe enthalten. Dazu nutzt sie neben Klärschlämmen auch Speisereste und diverse wässrige Industrieabfälle. So verwendet sie zur Biogaserzeugung etwa Prozessabwässer aus Pharma und Chemie, Pilzmyzele, Frostschutzmittel und Spülwässer aus Prozessen der Lackreinigung im Automotivebereich.

Die Biogasanlage baut diese Abfälle ab und setzt sie zu nutzbarem Biomethan um. Sie besteht aus zwei Fermentern mit jeweils 10.800 m³ Volumen und läuft unter mesophilen Bedingungen bei circa 38 °C. Die Anlage liefert so 50.000 m³/d Biogas und erzeugt jährlich eine Brennstoffwärme von mehr als 100 GWh. Die stoffliche Verwertung in der Biogasanlage bietet gegenüber der thermischen Behandlung neben dem ökologischen auch einen wirtschaftlichen Mehrwert. Das bei der Vergärung entstehende Biogas kommt bei der Erzeugung von aufbereitetem Bioerdgas, Strom und Dampf zum Einsatz.

Eine Aufbereitungsanlage trocknet und entschwefelt das Biogas, unterzieht es einer CO2-Wäsche und stellt den Heizwert ein. Die Anlage speist das so behandelte Bioerdgas in das öffentliche Erdgasnetz des regionalen Energieversorgers ein und versorgt damit bis zu 4.000 Haushalte mit klimafreundlicher Energie. Überschüssiges Biogas verheizen drei Blockheizkraftwerke mit einer elektrischen Leistung von insgesamt 4,2 MW zu Strom für das öffentliche Netz. Der Abhitzedampf findet als Prozessdampf direkt in der Biogasanlage Verwendung oder wird in das Dampfnetz des Industrieparks eingespeist. Der Gesamtwirkungsgrad der Anlage liegt bei über 85 %.

Verbrennungsanlage entsorgt stark belastete Abwässer

Die Behandlung in der Biogasanlage hinterlässt diverse Gärreste. Diese sowie kommunale und industrielle Klärschlamme nutzt eine Wirbelschicht-Verbrennungsanlage als Brennstoff, um durch Wärmerückgewinnung Dampf zu erzeugen und diesen wiederum in das Netz des Industrieparks einzuspeisen.

Die Rückstands-Verbrennungsanlage entsorgt auch Abwässer thermisch, wenn die Behandlung in den anderen beiden Anlagen aufgrund zu hoher Belastungen des Abwassers nicht möglich ist. Auch der in diesem Verfahren erzeugte Dampf ist wiederum direkt nutzbar. Ein Elektrofilter, eine zweistufige Rauchgaswäsche, Koksadsorber und ein Katalysator reinigen darüber hinaus das entstehende Rauchgas umweltgerecht. Der Entsorgungsverbund des Industrieparks verknüpft Entsorgungssicherheit für die Kunden mit der wirtschaftlichen und ökologischen Nutzung von Biogas und Dampf und verfolgt damit konsequent das sogenannte Waste-to-Energy-Prinzip. 1804ct903

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Heftausgabe: März/2018
Timo Schwering,  Account Manager im Entsorgungsmanagement, Infraserv Höchst

Über den Autor

Timo Schwering, Account Manager im Entsorgungsmanagement, Infraserv Höchst
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