Errichtung einer Anlage zur anaeroben Behandlung hypersaliner Abwässer

Kurzbeschreibung

Im Gemeinschaftsklärwerk Bitterfeld-Wolfen werden sowohl häusliche Abwässer von 18 Gemeinden als auch Industrieabwasser aus dem angrenzenden Chemie-Park gereinigt. Das Gemeinschaftsklärwerk hat seine Kapazität annähernd voll ausgelastet, so dass eine zusätzliche Belastung ohne Kapazitätserweiterung nicht mehr möglich ist.

Im Zuge der gegenwärtig am Standort Bitterfeld-Wolfen laufenden Investitionen wird die Kapazität zur Herstellung von Methylzellulose ab 2009 etwa verdoppelt. Da hierbei organisch hochbelastete und mit ca. 80 g Natriumchlorid pro Liter stark salzhaltige Abwässer anfallen, ist eine Kapazitätserweiterung des Gemeinschaftsklärwerks erforderlich. Unter Fortführung des bisherigen aeroben Verfahrens müsste ein weiterer Biohochreaktor errichtet werden. Aufgrund der hohen organischen Belastung des Methylzelluloseabwassers bietet sich aber eine anaerobe Behandlung als Alternative an. Aus ökologischer Sicht ist diesem Verfahren der Vorzug zu geben, da hiermit eine erhebliche Energieeinsparung verbunden ist. Zusätzlich wird Biogas erzeugt, welches zur Wärme- und Elektroenergieerzeugung genutzt werden kann.

Ein weiterer Vorteil gegenüber dem aeroben Abbau ist der geringere Klärschlammanfall, dessen Menge sich nur um etwa 5 Prozent erhöht, während bei der aeroben Behandlung etwa 28 Prozent mehr Klärschlamm anfallen würde. Das Problem dabei besteht aber darin, dass eine Vergärung bisher nur bis zu einem Salzgehalt von 10 Gramm pro Liter möglich ist. Eine innovative Prozessführung unter Einsatz von Neuronalen Netzen soll dafür sorgen, dass die in den Labor- und Pilotversuchen ermittelten Randbedingungen für eine optimale Behandlung des Methylcelluloseabwassers unter allen Bedingungen eingehalten werden können. Mit dem Demovorhaben soll der Nachweis erbracht werden, dass das energetisch effizientere Anaerobverfahren auch für Abwässer mit einem doppelt so hohen Salzgehalt eingesetzt werden kann. Kernstück der neuen Anlage sind aufwärts durchströmte Schlammbett-Reaktoren. Die Wirkungsweise ist durch die Ausbildung eines Schwebebettes aus Schlammpellets gekennzeichnet, die vom anhaftenden Biogas im Reaktor nach oben getragen werden. Ein Abscheider trennt Biogas von den Pellets, die wieder in das Schlammbett absinken. Weitere wichtige Anlagenteile sind die nachgeschaltete Biogasaufbereitung und -speicherung sowie Blockheizkraftwerke.

Es wird erwartet, dass mit der Biogasanlage jährlich 5,7 Gigawattstunden Strom erzeugt werden können. Der Strom wird in das Elektro-Verteilungsnetz des Gemeinschaftsklärwerks eingespeist und damit vollständig zur Eigenverwertung genutzt. Die Abwärme der Blockheizkraftwerke mit etwa 6,3 Gigawattstunde/Jahr ist für den stabilen Betrieb der Anaerobreaktoren erforderlich. Im Vergleich zum jetzigen Zustand vor der Kapazitätserweiterung wird eine CO2-Minderung von etwa 4.066 Tonnen pro Jahr erwartet.