Abwasserreinigung Organisch belastetes, toxisches Abwasser mit einem Verfahren reinigen

Redakteur: Wolfgang Ernhofer

Viele Industriezweige produzieren Abwässer, die ohne Vorbehandlung nicht in biologische Kläranlagen oder Oberflächengewässer eingeleitet werden dürfen. Für die Behandlung solcher Wässer gibt es ein Verfahren bei dem biologisch schwer abbaubare Verbindungen anoxidiert und in biologisch umsetzbare Produkte umgewandelt werden.

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So sieht eine Fentox-Anlage zur Reinigung organisch belasteter und toxischer Abwässer im Detail aus.
So sieht eine Fentox-Anlage zur Reinigung organisch belasteter und toxischer Abwässer im Detail aus.
(Bild: Eisenmann)

Aktuell ist ein weltweiter Trend zu restriktiveren gesetzlichen Bestimmungen für die Einleitung von industriellen Abwässern in Oberflächengewässer oder in kommunale Kläranlagen zu beobachten. Die in Deutschland im Anhang 22 der Abwasserverordnung festgelegten CSB-Grenzwerte für Abwässer der chemischen Industrie sind abhängig von der Ausgangsbelastung. In jedem Fall wird aber eine erheblich Senkung des CSB vor der Einleitung gefordert. Darüber hinaus können lokale Behörden für kritische Einzelstoffe gesonderte Grenzwerte erlassen.

Die konventionelle biologische Abwasserreinigung ist bei vielen industriellen Abwässern mit schwer abbaubaren beziehungsweise toxischen Inhaltsstoffen nicht ausreichend. Eine Lösung ist es, kritische Teilströme zu separieren und getrennt zu behandeln. Üblicherweise werden solche Abwässer heutzutage verbrannt, was aber kosten- und energieintensiv ist.

Verfahren zur Oxidation

Eine interessante Alternative ist eine nasschemische Oxidation der Teilströme und eine Rückführung in die bestehende biologische Behandlung. Unter den Oxidationsverfahren zeichnet sich das auf der Fenton-Reaktion basierende Fentox-Verfahren durch eine einfache Handhabung, einen geringen Energiebedarf und eine hohe Effizienz aus. Im sauren Milieu und unter erhöhter Temperatur entstehen in einer durch Eisen(II)-Ionen katalysierten Reaktion aus Wasserstoffperoxid Hydroxyl-Radikale, die organische Schadstoffe oxidieren und damit in abbaubare organische Produkte und/oder CO2 überführen.

Bei Bedarf kann der eigentlichen Fentox-Anlage ein Schlammfilter vorgeschaltet werden, um Oxidationsmittel und damit Kosten zu sparen. Die Oxidation findet nach Erwärmung des Abwassers und nach Zugabe angesäuerter Eisen(II)sulfatlösung und Peroxid in zwei in Reihe geschalteten Rührkesseln statt. Beim Übergang vom ersten in den zweiten Reaktor wird Peroxid nachdosiert.

Der zweistufige Prozess gewährleistet einen hohen Umsatz, einen geringeren Bedarf an Eisen(II)sulfat und damit eine reduzierte Schlammbildung. Anschließend wird das Abwasser mit NaOH neutralisiert, wobei es zur Ausfällung von Eisenhydroxid kommt. Dabei flocken verbliebene organische Verbindungen teilweise mit aus und können in der nachfolgenden Sedimentationsstufe separiert werden.

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