Modulare Abwasserbehandlung für den Lebensmittel- und Getränkesektor

Wasser, Abwasser und die Lebensmittelindustrie

Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist einer der größten Erzeuger von Abwasser in Europa. In der Europäischen Union ist der Lebensmittel- und Getränkesektor für etwa 60 % des gesamten Wasserverbrauchs verantwortlich. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt.

Der gesamte Industriezweig verbraucht nicht nur große Mengen Wasser in seinen Produktionsprozessen, sondern erzeugt dadurch auch beträchtliche Abwassermengen. Von allen Industriezweigen verursacht die Lebensmittel- und Getränkeindustrie die höchsten Mengen an organischer Abwasserverschmutzung. Sie macht 10 bis 30 % der gesamten in Europa erzeugten industriellen Abwassermenge aus.

Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie in Europa wächst weiterhin, angetrieben von Faktoren wie Bevölkerungswachstum und veränderten Verbraucherpräferenzen. Im Jahr 2021 erwirtschaftete die Lebensmittel- und Getränkeindustrie der EU einen Umsatz von 1.196 Milliarden Euro und beschäftigte 4,7 Millionen Menschen. Dieser Wachstumstrend dürfte sich fortsetzen, wobei der europäische Lebensmittelmarkt zwischen 2025 und 2029 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,27 % rechnen darf.

Das Abwasserproblem

Die Branche expandiert, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. Daher ist die Bewältigung des Abwasserstroms ein dringliches Problem, das innovative Lösungen erfordert. Ziel ist es, die immer strengeren Umweltstandards einzuhalten.

Die Gründe, dieses Abwasser zu behandeln, sind vielseitig. Dazu gehören:

Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Sowohl für Direkteinleiter (in die Umwelt) als auch für Indirekteinleiter (in die Kanalisation) gelten immer strengere Vorschriften. Können diese nicht eingehalten werden, kommen auf Indirekteinleiter Starkverschmutzungsgebühren zu. Bei Direkteinleitern kommt es zu erheblichen Geldbußen, rechtlichen Schritten und Reputationsschäden.

Umweltschutz: Eine ordnungsgemäße Abwasserbehandlung trägt dazu bei, die Verschmutzung von Gewässern zu verhindern, Ökosysteme zu schützen und die öffentliche Gesundheit zu sichern.

Ressourcenschonung: Viele Unternehmen setzen Behandlungsanlagen zur Wiederverwendung von Abwasser ein, um den Frischwasserverbrauch zu senken. Dies bietet sich vor allem in wasserarmen Gebieten an.

Kosteneinsparungen: Die Umsetzung einer effektiven Abwasserbehandlung und -wiederverwendung führt zu geringeren Wasserbeschaffungskosten und niedrigeren Entsorgungsgebühren.

Unternehmensnachhaltigkeit: Die Behandlung und Wiederverwendung von Abwasser entspricht Umweltzielen und belegt die soziale Verantwortung des Unternehmens.

Betriebskontinuität: Die Rückführung des behandelten Abwassers in den Produktionsprozess unterstützt Unternehmen dabei, ihre Wasserversorgung zu sichern und angesichts zunehmender Wasserknappheit den Betrieb aufrechtzuerhalten.

Durch eine wirksame Abwasserbehandlung halten Unternehmen gesetzliche Vorschriften ein, minimieren die Umweltbelastung und schaffen aus einem Abfallstrom einen Mehrwert.

Die Herausforderungen bei der Reinigung von Abwässern aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Die Reinigung von Abwasser aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie stellt aufgrund seiner variablen Beschaffenheit und komplexen Zusammensetzung eine große Herausforderung dar. Die Abwasserströme sind durch schwankende Durchflussmengen und -belastungen gekennzeichnet, die je nach Produktionsplänen und saisonalen Veränderungen variieren. Diese Variabilität erschwert die Entwicklung und den Betrieb von Behandlungssystemen, die unter allen Bedingungen gleichbleibend effektiv arbeiten.

Die Zusammensetzung des Abwassers aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie macht den Aufbereitungsprozess noch komplexer. Diese Abwässer enthalten einen hohen Anteil organischer Stoffe. Dies führt zu einem erhöhten biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) und chemischen Sauerstoffbedarf (CSB). Zudem sind oft Fette, Öle und Schmierstoffe (FOG) Bestandteil des Abwassers. Gelöste Salze, Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor sowie anderen anorganischen Schadstoffe erschweren die Aufbereitungsmaßnahmen.

Aus der Praxis

Innovative Abwasserbehandlungslösung für einen deutschen Antipasti-Hersteller

Ein deutscher Lebensmittelhersteller, der auf die Produktion von Antipasti für große europäische Einzelhandelsketten spezialisiert ist, stand vor einer großen Herausforderung bei der Abwasserbewirtschaftung. Das Unternehmen verursachte erhebliche Kosten durch den täglichen Abtransport von etwa 100 m³ unbehandeltem Abwasser. Um die Nachhaltigkeit zu verbessern und die Kosten zu senken, suchte das Unternehmen nach einer Behandlungslösung, die eine Einleitung in das örtliche Abwassersystem ermöglicht.

Die Herausforderung

Die örtliche Gemeinde genehmigte die Einleitung in die Kanalisation unter der Bedingung, dass das Abwasser einen strengen Grenzwert für den chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) von <800 mg/l einhielt. Das unbehandelte Abwasser wies jedoch deutlich höhere Werte auf:

CSB: >30.000 mg/l
Hohe Konzentrationen an Salzen, Fetten und Schmierstoffen

Um die Einleitungsvorschriften einzuhalten, muss das Unternehmen konstant den CSB um 97 % senken.

Bewertung der Behandlungsoptionen

Das Unternehmen arbeitete ein Jahr lang mit Beratern und Abwasserbehandlungsspezialisten zusammen und untersuchte Membrananlagen und chemische Behandlungsverfahren. Trotz mehrerer Pilotstudien fanden sie keine praktikable Lösung. Daher unterbrachen sie vorübergehend die Suche nach einem Behandlungssystem.

Identifizieren einer geeigneten Lösung

Ein Wendepunkt kam, als das Unternehmen an die PPU Umwelttechnik GmbH verwiesen wurde, einen Anbieter modularer Abwasserbehandlungstechnologien. Dank seiner Erfahrung in verschiedenen Branchen, darunter Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Pharmazie und Abfallwirtschaft, konnte die PPU eine maßgeschneiderte Lösung vorschlagen.

Der Ansatz der PPU umfasste:

Durchführung von hausinternen Laboranalysen des Abwassers.
Erarbeitung eines individuellen Behandlungskonzeptes.
Einholung der Zustimmung durch den externen Abwasserberater des Unternehmens.

Das modulare Behandlungssystem

PPU entwarf und fertigte innerhalb von 12 Wochen ein modulares Behandlungssystem, das den Installationsaufwand vor Ort auf ein Minimum reduzierte. Das System umfasste:

Mechanische Vorbehandlung zur Feststofftrennung und Entfernung von Fetten, Ölen und Schmieren (FOG).
Belüftete Puffertanks für den Ausgleich der Zuflussspitzen.
Druckentspannungsflotation (DAF) mit pH-Einstellung und Flockung.
Festbettreaktor (FBR) zur biologischen Behandlung, geeignet für einen hohen Gesamtgehalt gelöster Feststoffe (TDS).
Lamellenschrägklärer.
Finaler Filtrationsschritt.

Komponenten zur Schlammeindickung und Entwässerung.

Umsetzung und Ergebnisse

Nach der Produktion und Auslieferung der Behandlungsanlage übernahm die PPU Umwelttechnik GmbH die Installation und Schulung der Mitarbeiter vor Ort. So stellt das Unternehmen einen reibungslosen Betrieb sicher. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

Einhaltung der Abwassereinleitungsvorschriften.
Wegfall von 2–3 Tankwagentransporten zur täglichen Abwasserentsorgung.
Erhebliche Kosteneinsparungen mit einer geschätzten Amortisationszeit von zwei Jahren.
Flexibilität für zukünftige Systemerweiterungen, einschließlich möglicher Wiederverwendung von Abwasser.

Diese Fallstudie gibt einen Einblick in die industrielle Abwasserbehandlung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Die Implementierung eines maßgeschneiderten Abwasserbehandlungssystems ermöglichte nicht nur die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, sondern verbesserte auch die Betriebseffizienz und Kosteneffizienz für den Hersteller.

Kein Blei mehr im Trinkwasser!