Membranbioreaktoren entlasten Abwassermanagement
Bei der Lebensmittelproduktion fallen als Nebenprodukt große Mengen Abwasser an. Seine Reinigung führt zu einem hohen Klärschlammaufkommen, das eine wirtschaftliche Belastung für die Milch- und Fleischindustrie darstellt. Der Einsatz einer speziellen biotechnologischen Wirkstoffkomposition reduziert das Schlammaufkommen und erhöht die Reinigungsleistung spürbar. Im Bereich der kommunalen Kläranlagen hat sich der Einsatz der Komposition, die die Bildung mikroskopisch kleiner Cluster aus Mikroorganismen bewirkt, bereits bewährt. Das EU-Forschungsprojekt WASTEred soll nun diese Anwendung an die Faktoren im Bereich der Lebensmittelindustrie anpassen.
Die Produktion von Nahrungsmitteln und Getränken ist durch ein hohes Abwasseraufkommen gekennzeichnet. Der Aufwand und die Kosten zur Abwasserreinigung sind in den letzten Jahren stetig angestiegen. Die Produzenten beschäftigt daher nicht nur die Qualität und Kundenakzeptanz des Endproduktes, sondern zunehmend auch das Abwassermanagement, das für viele Betriebe inzwischen einen bedeutenden Kostenfaktor darstellt.
Besonders Schlachthöfe und Fleischverarbeitungsbetriebe sowie Molkereien erzeugen Abwässer, die aufgrund ihrer hohen Schmutzfracht eine kosten- und energieintensive Aufbereitung erfordern. Bei der Abwasserreinigung entsteht Klärschlamm, der meistens verbrannt werden muss und dadurch hohe Entsorgungskosten verursacht. Jährlich fallen allein in diesen Branchen europaweit 25 Millionen Tonnen an. Dieser Kostendruck auf die vorwiegend mittelständisch geprägte Milch- und Fleischindustrie in Europa macht die Suche nach Auswegen dringlich. Ein vielversprechender Ansatz ist die Reduzierung des zu entsorgenden Klärschlammaufkommens.
Bisher entwickelte Verfahren zur Verringerung des Klärschlammaufkommens - zum Beispiel der Einsatz von Enzymen, oberflächenaktiven Chemikalien oder die Behandlung mit Ultraschall - sind entweder nur für bestimmte Anwendungen geeignet oder befinden sich noch in der Entwicklung und Erprobung. Ein Konsortium mit Verbänden aus Spanien und Europa soll unter der Leitung des Projektkoordinators Bioazul eine wirtschaftliche Alternative aufzeigen. Der spanische Abwasserspezialist hat bereits in Zusammenarbeit mit dem ttz Bremerhaven eine wirkungsvolle Lösung für den Einsatz in kommunalen Klärwerken entwickelt.
Die spezielle biotechnologische Wirkstoffkomposition LODOred-100k bewirkt im Belebtschlamm die Bildung von Mikro-Membranbioreaktoren, mikroskopisch kleinen Clustern aus Mikroorganismen. Sie werden von einer dünnen organischen Hülle umschlossen, die das Cluster von der Umgebung abgrenzt und wie eine Membran wirkt. Die dadurch erreichte Intensivierung der Stoffwechselprozesse steigert die Reinigungsleistung und reduziert das Schlammaufkommen. Bisher wurde das Konzept in zahlreichen Kläranlagen mit Ausbaugrößen von 5.000 bis 300.000 EW erfolgreich eingesetzt. Die Wirksamkeit kann bereits nach einer Anlaufzeit von sieben bis zehn Tagen einsetzen.
Das Abwasser von milch- und fleischproduzierenden Betrieben unterscheidet sich in der Zusammensetzung, z.B. Fettgehalt, Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnis oder den enthaltenen Feststoffen erheblich von kommunalem Abwasser. In dem Projekt WASTEred wollen die Partner erreichen, dass LODOred-100k auch unter den Einsatzbedingungen in der Lebensmittelindustrie die Schlammbildung im biologischen Aufbereitungsprozess um rund ein Viertel reduziert. Die EU fördert dieses Projekt im Rahmen des Programms Eco-Innovation. Kosten-Nutzen-Analysen auf Basis aktueller Untersuchungsergebnisse liefern Produzenten eine Entscheidungsgrundlage. Anwenderspezifische Trainings und Lehrmaterialien für den Einsatz des Produktes sollen Einsparpotentiale aufzeigen.
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