Herkunft und charakteristische Zusammensetzung

Behandlung von industriellem Abwasser

Die Zusammensetzung von Industrieabwasser ist branchen- und betriebsspezifisch. Sie ist in erster Linie vom Produktionsverfahren, den Nebeneinrichtungen (z. B. Abgasreinigung) sowie den verwendeten Einsatz- und Hilfsstoffen abhängig. Industrieabwässer können deshalb mit diversen Stoffen verunreinigt sein und müssen i. d. R vor der Einleitung in öffentliche Kläranlagen oder bei direkter Einleitung in Gewässer vorbehandelt werden. Indirekteinleiter und Direkteinleiter haben bei dieser Abwasserbeseitigung die wasserrechtlichen Regelungen nach Abschnitt 2 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) zu beachten. Die herkunftsspezifischen Mindestanforderungen für das abzuleitende Abwasser sind in der Abwasserverordnung (AbwV) genannt. Anlagen, die Abwässer Dritter behandeln, haben dabei wechselnde Anforderungen zu beachten, die sich aus den unterschiedlichen Qualitäten der angelieferten Abwässer ergeben können.

Die Behandlung von industriellem Abwasser weist i. d. R. mehrere Stufen auf (siehe auch Abbildung 1) und kommt in unterschiedlichen Kombinationen vor:

• In der primären Behandlung (mechanische Stufe/Vorreinigung) werden gröbere Feststoffe durch Rechen, Sandfang o. ä. sowie Leichtstoffe mittels Öl- und Fettabscheider o. ä. entfernt.
• In der sekundären Behandlung (biologische Stufe) erfolgt die Entfernung bzw. Umwandlung organischer Anteile durch biologische Behandlung. Hierzu zählen z. B. Belebungsbecken, Biofiltration, Tropf- oder Tauchkörper. Es werden Kohlenstoffverbindungen abgebaut, Stickstoffverbindungen umgesetzt sowie das Auschleusen bzw. Rückgewinnen von Phosphorverbindungen möglich gemacht.
• In der tertiären Stufe (chemische Stufe) werden anorganische und organische Verbindungen, die überwiegend in gelöster Form vorliegen, durch chemische oder kombiniert chemisch-physikalische Verfahren, z. B. Fällung, Flockung, Reduktion und Oxidation, in unlösliche Verbindungen umgewandelt und abgetrennt.
• In der je nach Herkunftsbereich und Abwasserbehandlungsverfahren vielfach zur Sicherheit vorhandenen Nachbehandlungsstufe werden evtl. noch vorhandene Restverunreinigungen abgeschieden, z. B. durch Feinfiltration (Nanofiltration, Umkehrosmose) oder adsorptive Verfahren wie z. B. Aktivkohlefiltration.

Die Rückstände aus der Abwasserbehandlung fallen dabei als Abfall an.

190811* Schlämme aus der biologischen Behandlung von industriellem Abwasser, die gefährliche Stoffe enthalten
190812 Schlämme aus der biologischen Behandlung von industriellem Abwasser mit Ausnahme derjenigen, die unter 19 08 11 fallen

Bei der biologischen Behandlung werden nahezu alle organischen Inhaltsstoffe von Mikroorganismen als Nahrung aufgenommen und für ihren Stoffwechsel genutzt. Beim Abbauvorgang im Belebungsbecken werden die Substrate zunächst an Biomasse adsorbiert, anschließend mikrobiell zu Kohlendioxid, Wasser und neuer Biomasse umgesetzt. Der Rohschlamm wird abgetrennt, z. B. durch Sedimentation im Nachklärbecken, Filtration etc., und in der Regel aerob im Eindicker oder anaerob im Faulturm stabilisiert (mineralisiert). Der Rohschlamm hat einen Trockensubstanzgehalt von ca. 50 g/l der stabilisierte Schlamm von ca.100 g/l. Die Schlämme werden, ggf. nach vorheriger Zugabe von Konditionierungsmitteln, mechanisch entwässert - z. B. mit einer Kammerfilterpresse - und weisen dann ca. 30 - 60 % Trockenrückstand auf. Je nach vorgesehenem Entsorgungsweg kann eine weitergehende Entwässerung sinnvoll sein, z. B. durch thermische Trocknung. Der Heizwert der Schlämme ist abhängig von der Trocknungsart, der Restfeuchte und dem organischen Anteil. Bei mechanisch entwässerten Schlämmen kann der Heizwert in der Regel mehr als 11.000 kJ/kg TS betragen.

Die Konsistenz und die Zusammensetzung der stabilisierten, entwässerten Schlämme ist vergleichbar mit Klärschlamm aus einer kommunalen Kläranlage. Ihr Trockenrückstand (TR) enthält im Wesentlichen – bezogen auf den Trockenmassenanteil - organisches Material (ca. 40 - 45 %) und mineralisches Material (ca. 55 - 60 %), mit herkunftsspezifischen Spurenbestandteilen, u. a. Metalle bzw. Metallverbindungen, Mineralölkohlenwasserstoffe und ggf. halogenfreie oder halogenhaltige organische Schadstoffe. Die Spurenbestandteile sind in der Regel maßgebend für die Abfalleinstufung und für die Entsorgung.

190813* Schlämme aus einer anderen Behandlung von industriellem Abwasser, die gefährliche Stoffe enthalten
190814 Schlämme aus einer anderen Behandlung von industriellem Abwasser mit Ausnahme derjenigen, die unter 19 08 13 fallen

Die Schlämme entstehen im Allgemeinen bei der chemischen bzw. chemisch-physikalischen Behandlung von überwiegend anorganisch belastetem Abwasser, die spezifisch auf die herkunftsbedingten Verunreinigungen ausgerichtet ist. Je nach Herkunft und Zusammensetzung erfolgt eine Fällung der Metalle, in der Regel mit Natronlauge und/oder Kalkmilch, bei der schwerlösliche Hydroxide bzw. Oxidhydrate entstehen. Daneben finden sich - je nach Bedingungen des Einzelfalls - schwerlösliche Sulfate, Phosphate, Silikate und Fluoride im Schlamm. Vereinzelt werden Metalle auch als Metallsulfide gefällt. Da die Niederschläge zum Teil feindisperser Natur sind, werden oftmals Flockungsmittel oder Flockungshilfsmittel zugegeben, die sich im Schlamm wiederfinden. In geringen Konzentrationen können organische Verbindungen aus den vorgelagerten Produktionsprozessen enthalten sein, z. B. Mineralöle, Fette, Komplexbildner oder Glanzzusätze.

Die bei der Fällung entstehenden Niederschläge sedimentieren zu einem Dünnschlamm mit ca. 3 – 5% Trockenrückstand (TR). Bei der mechanischen Entwässerung, z. B. mittels Kammerfilterpresse, entsteht ein stichfester Schlamm mit ca. 30 - 60 % Trockenrückstand (TR). Bei einer anschließenden thermischen Behandlung, z. B. mittels Warmlufttrocknung, können ca. 70-80% TR erreicht werden. Der Heizwert ist abhängig von der Trocknungsart, der Restfeuchte und dem organischen Anteil, meist liegt bei diesen mechanisch entwässerten Schlämme der Heizwert unter 11.000 kJ/kg TS.