wwt 9/2022

Praxismagazin für Trink- und Abwassermanagement Zero und Plus: Industrielles Abwasser reinigen, im Kreislauf führen, Energie gewinnen Mit 27 Seiten Special: Industrie & Wasser 9 September 2022 Für kluge Köpfe: Nachwuchspreis Deutsche Wasser- wirtschaft gestartet wasserwirtschaft wassertechnik

Seit 1968 entwickeln wir Membrantechnik für die Wasserau ereitung und bieten dafür heute eine vollständige Palette verschiedenster Membranprodukte an. Lassen Sie sich überzeugen durch den global vernetzten Einsatz langjähriger Erfahrung, durch unsere überlegene Technologie sowie qualifizierte Unterstützung Ihrer Überlegungen. ROPURTM CSMTM Toray RO Toray MBR Toray UF www.water.toray Toray Industries, Inc.: 60 Jahre Herausforderungen in der Wasserauereitung Materials Change Our Lives HEADQUARTERS TOKYO +81 3 3245 4540 CHINA BEIJING +86 10 8048 5216 SINGAPORE +65 6226 0525 THE AMERICAS SAN DIEGO +1 858 218 2360 SAUDI ARABIA +966 13 568 0091 DUBAI +971 4 392 8811 EUROPE BASEL SPAIN MADRID +41 61 415 8710 +34 915 726 504 info.tmeu.mb@mail.toray

1 9/2022 Im Bereich der Industrie erkennen wir einen Wandel, wie mit Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung umgegangen wird. Nachhaltiges Produzieren und Investieren in Umweltschutz ist bei vielen Unternehmen ein Teil der Unternehmensstrategie geworden. Ein verantwortungsvoller Umgang mit unseren Ressourcen wird elementarer Bestandteil des Firmenimages und von Marken. Die Motivation kommt aus Überzeugung, durch die Ansprüche jüngerer Kundengruppen oder den Erwartungen von Mitarbeitenden an das eigene oder zukünftige Unternehmen in Zeiten des Fachkräftemangels. Die aktuellen Krisen mit Auswirkung auf die internationalen Lieferketten und Energiesicherheit fördern das Engagement, das über viele Jahrzehnte durch gesetzliche Regelungen vorangetrieben wurde. Dies ist gerade für die Wasser- und Abwasserbranche eine enorme Chance. Der Bedarf an wirtschaftlichen Technologien mit Lösungen zur Kreislaufschließung für Wasser, Wertstoffe und Energie nimmt kontinuierlich zu. Während teilweise von Deglobalisierung gesprochen wird, werden Nachhaltigkeitsthemen global bewertet und internationale Lieferketten mit Auflagen versehen. Bei der Strategieberatung von Unternehmen der Wasser- und Abwasserbranche beobachte ich diesen Trend als eines der zentralen Kundenthemen, um Wachstums- potenziale zu erschließen. Dabei limitiert der Zugang zu eigenen Ressourcen wie Personal und Kompetenzen das Wachstum oft mehr als der Markt. Für internationale Marktzugänge setzt sich German Water Partnership ein. Im Arbeitskreis Industriewasserwirtschaft werden gemeinsame Potenziale aufgegriffen und durch Netzwerkbildung der Zugang zu internationalen Industrieprojekten ausgebaut. Dies wird unterstützt durch die Zusammenarbeit mit den Industrieverbänden DECHEMA / ProcessNet und VDMA. Der umfangreiche Leitfaden für Anwender und Entscheidungsträger stellt branchenspezifische Anforderungen und Best Practice Beispiele dar und ist eine gute Grundlage für Gespräche mit Interessenten aus den Zielregionen. Beim Folgeprojekt Greendustrial Dialogues 2022 werden hierzu Konferenzen mit lokalen Akteuren im Rahmen der Cairo Water Week (Ägypten) am 19. und 20. Oktober 2022 und in Chennai (Indien) am 23. und 24. Januar 2023 organisiert. Beide Projekte sind in die Exportinitiative Umweltschutz vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz eingebunden. In den Beiträgen dieser Ausgabe wird Nachhaltigkeitsengagement an innovativen und praktischen Beispielen aufgezeigt. Ich freue mich auf viele weitere Projekte, denn das internationale Image für Wasser- und Umwelttechnik „Made in Germany“ mit verlässlicher Technik und Lösungen höchster Qualität bleibt ein wertvolles Gut und sollte gemeinsam weiter ausgebaut werden. Viel Erfolg für alle engagierten Akteure! Wasser und Nachhaltigkeit – Verantwortung übernehmen! Viele Mitgliedsunternehmen von German Water Partnership haben gemeinsam im Arbeitskreis Industriewasserwirtschaft ein Industriewasserkompendium zusammengestellt, um regionale Herausforderungen und angepasste Lösungen zur Wasser- und Abwasserbehandlung für die Industrie in den Regionen MENA und Indien aufzuzeigen. Kommentar Dr.-Ing. Gerd Sagawe, selbstständiger Unternehmensberater für Strategie-, Unternehmens- und Personal- entwicklung in der Wasser- und Abwasser- branche, Mitglied im Vorstand von German Water Partnership e. V. Quelle: privat

2 www.umweltwirtschaft.com Inhalt Kommentar 1 Wasser und Nachhaltigkeit – Verantwortung übernehmen! Dr.-Ing. Gerd Sagawe Wasserszene Nachwuchspreis Deutsche Wasserwirtschaft 2023 4 Schlaue Köpfe und kluge Ideen dringend für die Zukunft gesucht 6 Rhein verfehlt Ziel für Einträge RIWA-Rijn Special: Industrie & Wasser Projekte und Technologien 10 Betriebsergebnisse des Wasser- und Wertstoffrecyclings einer ZLD-Anlage Dr. Eckart Döpkens; Michael Boden; Dr. Martin Lebek 15 Aufbereitung von komplexem Abwasser am Beispiel eines Biomassevergasungskondensats Moritz Münch; Jonas Pluschke; Qiqi Zhang; Prof. Dr.-Ing. Sven-Uwe Geißen; Monika Trinh 20 Papier nachhaltig produzieren mit modernster Abwasseraufbereitung Evgeny Rybalchenko; Michael Witt 24 Kombinierte Spurenstoff- und Farbstoffentnahme durch Pulver- aktivkohleadsorption Iris Beuter; Dr.-Ing. Sebastian Platz Titelbild: Am Standort Weinfelden werden von der Model Group jährlich 180.000 t Papier aus 100 % Altpapier hergestellt. Aufgrund einer Produktionserweiterung muss auch die Kapazität der bestehenden Abwasseranlage erhöht werden. Künftig wird das gereinigte Abwasser den Umweltbestimmungen entsprechend so aufbereitet, dass es unbedenklich in die nahegelegene Thur eingeleitet werden kann. Quelle: Veolia Water Technologies 6 26. Stadtgespräch: Wasser bewegt Berlin Stiftung Zukunft Berlin 7 Internationaler Meeresschutz: Koalition gegen Plastikvermüllung Bundesumweltministerium 8 Das Fischsterben an der Oder – Eine Jahrhundertkatastrophe Im Gespräch mit dem MLUK 37 Ukraine: Sauberes, trinkbares Wasser für Menschen in Not Henny Marie Friedrich 39 wat 2022: Sichere Versorgung in Zeiten des Klimawandels Michael Nallinger Das Potenzial der industriellen Abwasserreinigung in verschiedenen Branchen Quelle: Remondis Aqua S. 10 Umweltkatastrophe an der Oder aufgeklärt? Quelle: Andritschke S. 8

3 9/2022 29 VE-Wasser sorgt bei Trevira für eine effiziente Produktion Wolfgang Jung Praxisbericht 34 Aus Brackwasser wird Trinkwasser Schubert & Salzer Control Systems GmbH Bau und Sanierung Projekte und Verfahren 41 Neubau des Zwischenpumpwerks Lindenberg in Betrieb genommen, Teil 2: Bauausführung und Inbe- triebnahme Yvonne Jäger; Carsten Hiller Praxisbericht 47 Sachsen investiert in Trinkwasser- versorgung am Dörnthaler Teich Heinz Lange Bauunternehmen GmbH Dichtheitsprüfung 48 Durchführung von Dichtheits- prüfungen nach DWA-M 149-6 zur Feststellung der Einhaltung des Grenzwertes II – Teil 2 Bernd Goldberg Markt & Trends 54 Per Klick zum optimalen Regen- wassermanagement Wavin GmbH 54 Stabil, inspizierbar und klima- neutral Otto Graf GmbH 55 Instandsetzung von Trinkwasser- behältern – neuer Typ-1-Trink- wassermörtel MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG 56 Quantensprung in der Straßen- entwässerung Funke Kunststoffe GmbH Regenwasser Praxisbericht 57 Den Starkregen bändigen Tom Kionka Umwelt Gewässerschutz 59 Ströme der Erde – Teil 11: Der Nil Dr. Wolfgang Berger Rubriken 55 Adressen für Fachleute 56 Impressum Neues Zwischenpumpwerk Lindenberg in Betrieb genommen Quelle: Sven Bock/Berliner Wasserbetriebe S. 41 Dichtheitsprüfungen nach DWA-M 149-6 zur Feststellung der Einhaltung des Grenzwertes II Quelle: Andritschke S. 48 Inhalt

4 www.umweltwirtschaft.com „Abwechslungsreich, neueste Technik, im Dienst der Gesellschaft und der Umwelt, auch langfristig zukunftssicher – die Arbeitsplätze in der Wasserwirtschaft können in vielen Bereichen punkten. Trotzdem trifft der Fachkräftemangel auch und besonders die Wasserwirtschaft. Dieser bereits heute spürbare Mangel wird sich mittelfristig weiter verschärfen, in vielen Unternehmen der Branche scheiden in den nächsten Jahren eine Vielzahl an Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen altersbedingt aus. Dabei haben die Unternehmen heute schon zum Teil große Probleme, freie Stellen adäquat zu besetzen“, so die DWA in einem Positionspapier vom Frühjahr 2022 zum Fachkräftemangel in der Wasserwirtschaft. Gut ausgebildete Fachkräfte sind Weichensteller für künftige Entwicklungen und Technologien in ihrer Branche. Das Fachmagazin wwt – wasserwirtschaft wassertechnik hat es sich mit den Wissenschaftlern und Praktikern des wwt-Herausgeberbeirats deshalb seit Langem zur Aufgabe gemacht, herausragende Leistungen von Nachwuchskräften seiner Leserschaft und der Fachöffentlichkeit vorzustellen. Innovationen in der Branche und auch ihre talentierten Urheber werden so schneller bekannt. Der Nachwuchspreis Deutsche Wasserwirtschaft zeichnet junge Wissenschaftler und Praktiker für Arbeiten und Erfindungen aus, die zu praktischen Verbesserungen auf den Arbeitsgebieten der Wasserwirtschaft führen. Seit 2018 wurden bereits sechs Preisträger geehrt. Der Veranstalter möchte insbesondere Studentinnen und Wissenschaftlerinnen ermuntern, sich zahlreich am Bewerbungsverfahren zu beteiligen. NACHWUCHSPREIS Deutsche Wasserwirtschaft VERLIEHEN VOM FACHMAGAZIN Nachwuchspreis Deutsche Wasserwirtschaft 2023 Schlaue Köpfe und kluge Ideen dringend für die Zukunft gesucht! Es ist wieder soweit! Bereits zum dritten Mal sucht die Redaktion wwt – wasserwirtschaft wassertechnik herausragende Studienabschlussarbeiten und Dissertationen im Bereich Wasserwirtschaft und Wassertechnik. Bewerben Sie sich jetzt um den Nachwuchspreis Deutsche Wasserwirtschaft!

5 9/2022 Gegenstand der Prämierung Ausgezeichnet werden drei Kategorien von Arbeiten: • Bachelorarbeit • Masterarbeit • Promotion Die Arbeiten müssen aus den Bereichen • Abwasser • Trinkwasser • Wasserwirtschaft stammen und eine weit überdurchschnittliche Leistung darstellen. Von A wie Abwasser über K wie Klimawandel bis Z wie Zero Emission gibt es keine thematischen Eingrenzungen. Teilnahmeberechtigung Eingereicht werden können alle Arbeiten, die an Universitäten, Hochschulen, Fachhochschulen oder anderen staatlich anerkannten Forschungseinrichtungen angefertigt wurden. Die Arbeiten müssen abgeschlossen sein und dürfen zum Zeitpunkt der Einreichung nicht älter als 18 Monate sein. Zur Einreichung der Arbeit ist der jeweilige Urheber berechtigt, bei Gemeinschaftsarbeiten muss die Einreichung durch alle Urheber erfolgen. Betreuer von Arbeiten sind aufgefordert, Arbeiten und deren Urheber vorzuschlagen. Eine Einreichung kann aber nur mit Zustimmung der/des Verfasser/s erfolgen. Die Ausschreibungsphase beginnt am 1. Oktober 2022 und endet am 31. Januar 2023. Bewerbungsunterlagen Online und in deutscher Sprache sind einzureichen: • die gesamte wissenschaftliche Arbeit • ein max. zweiseitiges Abstract, das die Kernergebnisse der Arbeit nochmals anschaulich und gut verständlich zusammenfasst • die Beurteilung des Prüfers • bei abgeschlossenen Arbeiten die Note • Kurzbiographie des Bewerbers/der Bewerberin Die Unterlagen sind als PDF per E-Mail an nachwuchspreis@umweltwirtschaft.com einzureichen. Der Anhang darf einen Umfang von 20 MB nicht überschreiten! Auswahlverfahren und Publikation Das Auswahlverfahren ist mehrstufig angelegt. Nach Ausschreibungsschluss am 31. Januar 2023 werden sämtliche Arbeiten der Fachjury zur Bewertung und Vorauswahl vorgelegt. Der Fachjury gehören folgende Mitglieder an: • Prof. Dr.-Ing. Matthias Barjenbruch (Professur für Siedlungswasserwirtschaft, TU Berlin) • Prof. Dr.-Ing. Oliver Christ (Prodekan der Fakultät Umweltingenieurwesen, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf) • Prof. Dr.-Ing. Sven-Uwe Geissen (Professur für Umwelttechnik an der TU Berlin) • Prof. Dr.-Ing. Frank Kolb (Dekan der Fakultät Umweltingenieurwesen, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf) • Ralf Schüler (Geschäftsführer, DWA Nord-Ost) Die Fachjury tagt im Februar 2023 und wählt folgendermaßen aus: • die zwei besten Bachelorarbeiten • die zwei besten Masterarbeiten • die zwei besten Dissertationen Die Thesen und Kernergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit der jeweils zwei besten Bachelor- und Masterarbeiten werden in der wwt 3/2023 und die zwei besten Dissertationen in der wwt 4/2023 auf jeweils einer Doppelseite vorgestellt. Die Endauswahl der Siegerarbeiten im Bereich Bachelor, Master und Dissertation erfolgt online im Rahmen einer abschließenden Wahl durch die Leser der wwt. Bitte beachten Sie dazu die aktuelle Bericht- erstattung im Fachmagazin wwt. Preisgelder Langjähriger Premiumsponsor des Nachwuchspreises Deutsche Wasserwirtschaft sind die Berliner Wasserbetriebe. Die Gewinner der besten Bachelor- und Masterarbeit sowie der besten Promotion erhalten Preisgelder im Gesamtwert von 4.500 €. Ehrung und Preisverleihung Die Veranstaltung wird in Kooperation mit dem Landesverband der DWA Nord-Ost durchgeführt. Die Preisträger präsentieren ihre wissenschaftlichen Arbeiten mit einem Kurzvortrag im Rahmen der Landesverbandstagung der DWA Nord-Ost im Juni 2023 in Berlin. Anschließend findet die feierliche Ehrung statt. Kontakt Deutscher Fachverlag GmbH wasserwirtschaft wassertechnik Nico Andritschke (Redaktion) Buchholzer Straße 36 – 43, 13156 Berlin Tel.: 030 / 61209406 E-Mail: andritschke@wwt-online.de Heidrun Dangl (Verlag) Mainzer Landstraße 251, 60326 Frankfurt a. M. Tel.: 069 / 7595-2563 E-Mail: heidrun.dangl@dfv.de Nachwuchspreis online www.umweltwirtschaft.com unterstützt von: Premiumpartner: Veranstalter: Aufruf Nachwuchspreis 2023 Quelle: IMAGO / Rupert Oberhäuser

6 www.umweltwirtschaft.com meter zurückgegangen ist. Der größte Anteil an Schadstoffen stammt von industriellen Stoffen und Konsumgütern. So scheint es unwahrscheinlich, dass es gemäß Artikel 7 (3) der WRRL bis 2027 gelingt, eine Verschlechterung der Qualität des Wasserkörpers zu verhindern und so den für die Gewinnung von Trinkwasser erforderlichen Umfang der Aufbereitung zu verringern. Die Kenntnis der im Abwasser enthaltenen Stoffe, ausreichende Auffangkapazitäten für Lösch- und Ereigniswasser bei Unfällen und eine angemessene Überwachung sind nach wie vor entscheidend für den Schutz des Rheins.  RIWA-Rijn www.riwa-rijn.org nicht ausreichend zurückgehen oder zunehmen. Bei 20 der 56 bewerteten Parameter (36 %) wird das Reduktionsziel bei der derzeitigen Rate mehr als erreicht. Daher wäre es angebracht, ein zusätzliches Reduktionsziel für diese Stoffe festzulegen, wie von der Rhein-Ministerkonferenz gefordert. Der Jahresbericht 2021 zeigt auch, dass die Aufbereitungsaufgabe des Rheins an der deutsch-niederländischen Grenze bei Lobith im Jahr 2021 zugenommen hat, sowohl wegen erhöhter (Höchst-) Konzentrationen bestimmter Stoffe als auch wegen Überschreitungen von neu auftretenden Stoffen – und dass, obwohl der Beitrag einer Reihe anderer ParaRIWA-Rijn: Rhein verfehlt Ziel für Einträge Der Verband der niederländischen Rheinwasserwerke RIWA-Rijn plädiert in seinem Jahresbericht 2021 für zusätzliche Anstrengungen zur Erreichung des Ziels, die Emissionen von Schadstoffen in den Rhein bis 2040 um 30 % zu reduzieren, da nun klar ist, dass dieses Ziel für 41 % der Stoffe nicht erreicht wird. Im Jahr 2021 wurden erneut mehrere Dutzend Stoffe im Rhein nachgewiesen, die über den im Europäischen Flussmemorandum (ERM2020) geforderten Konzentrationen lagen. Es handelt sich um Industriechemikalien, Arzneimittelrückstände, Pestizide und deren Abbauprodukte. Am 13. Februar 2020 kam die Rhein-Ministerkonferenz zu dem Schluss, dass Mikroverunreinigungen eine zunehmende Herausforderung für aquatische Ökosysteme und die Trinkwassergewinnung darstellen. Daher wurde das Ziel festgelegt, die Emissionen von Mikroschadstoffen in den Rhein bis 2040 um mindestens 30 % im Vergleich zum Zeitraum 2016–2018 zu verringern. Um die Verringerung der Emissionen in regelmäßigen Abständen quantitativ überwachen zu können, wurde die Internationale Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR) mit der Entwicklung eines Bewertungssystems beauftragt. Eine erste Bewertung zeigt, dass 23 der 56 bewerteten Parameter (41 %) das Reduktionsziel ohne zusätzliche Anstrengungen nicht erreichen, weil die Emissionen 26. Stadtgespräch: Wasser bewegt Berlin Die Folgen des Klimawandels in Form von längeren Trockenzeiten, Tornados, Starkregenereignissen und sinkenden Grundwasserpegeln sind überregional spürbar. Diese Phänomene treten großflächig auf und machen selbstverständlich an Länder- oder Kreisgrenzen keinen Halt. Um sowohl die komplexen Fragen der Agrarproduktion und der Sicherung der Trinkwasserversorgung als auch den Erhalt unserer Naturressourcen in den Griff zu bekommen, braucht es künftig eine wesentliche und grenzüberschreitende Erweiterung der Aktionsradien der politischen und wirtschaftlichen Entscheidungsträger. Um diesen Herausforderungen zukünftig besser begegnen zu können, fand am 4. Juli 2022 in Berlin unter dem Motto „Fließt zusammen, was zusammengehört“ das 26. Stadtgespräch der Reihe „Wasser bewegt Berlin“ statt. Die Stiftung Zukunft Berlin hatte in Kooperation mit dem Kommunalen Nachbarschaftsforum Berlin-Brandenburg e. V. (KNF) zu diesem Treffen geladen. Diese Veranstaltung war die letzte einer Serie von drei öffentlichen Veranstaltungen, die sich die zuspitzende Wassersituation in der Region Berlin-Brandenburg zum Thema nahm. Es ging um nicht weniger als um die Überwindung enger kommunaler Blickwinkel und Zuständigkeiten, Entscheidungen frei von politischen Egoismen und die Etablierung einer die Verwaltungsgrenzen überschreitenden, lösungsorientierten He- rangehensweise im Umgang mit der Ressource Wasser, mit dem Wasserszene Ziel der Stabilisierung des natürlichen Wasserhaushalts in der Region. Dabei stand mehr als nur die reine Trinkwasserversorgung zur Debatte: Erforderlich war die komplexe Betrachtung von Landwirtschaft, Gewerbe, Industrie, Privathaushalten und der Schutz von Natur und Umwelt über den eigenen Tellerrand hinaus. Bei einer gleichbleibenden Menge des durchschnittlichen Jahresnie- derschlags fällt eine zeitlich unproportionale Verteilung dieser Niederschläge auf. Es gibt häufiger als früher Starkregenereignisse. Diese werden von längeren, zum Teil sehr langen Trockenperio- den abgelöst. Das Schwammstadtprinzip, aber auch ThemenwieWasser sparen, die Reduzierung von Stoffeinträgen in den Wasserkreislauf, Regenwasserbewirtschaftung, Wasserwiederverwendung, optimierte Tröpfchenbewässerung in der Landwirtschaft, Waldumbau und die Wiedervernässung trockengelegter Feuchtgebiete so- wie Moore waren Gegenstand der Diskussion. R. Lang Marco Rutter, Vorstand des Vereins Kommunales Nachbarschaftsforum Berlin-Brandenburg e. V., Prof. Dr. Irina Engelhardt, TU Berlin, Professur für Hydrogeologie, Joachim Jost, Berliner Wasserbetriebe (v. l. n. r.) Quelle: R. Lang

7 9/2022 Ambition Coalition teil.  Bundesumweltministerium www.bumv.de Projekte Internationaler Meeresschutz: Koalition gegen Plastikvermüllung Um die Plastikverschmutzung bis zum Jahr 2040 zu beenden, beteiligt sich Deutschland an der am 22. August 2022 gestarteten internationalen „High Ambition Coalition to End Plastic Pollution“. Im März war auf der UN-Umweltversammlung in Nairobi die Aufnahme von Verhandlungen über ein internationales rechtsverbindliches Instrument zur Beendigung der Plastikverschmutzung vereinbart worden. Eine Gruppe gleichgesinnter Länder hat nun eine Koalition ehrgeiziger Länder initiiert, um die Umsetzung der Resolution 5/14 „End Plastic Pollution: Towards an International Legally Binding Instrument“ voranzutreiben. Die Plastikverschmutzung hat weltweit ein noch nie da gewesenes Ausmaß erreicht und wird ohne konzertierte globale Maßnahmen und einen internationalen verbindlichen Rahmen in den nächsten Jahrzehnten voraussichtlich noch erheblich zunehmen. Alle Kunststoffe bestehen aus Chemikalien, von Basispolymeren bis hin zu Zusatzstoffen und Verarbeitungshilfsmitteln. Viele davon gelten als potenziell gefährlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die High Ambition Coalition hat zum Schutz unserer natürlichen Lebensgrundlagen drei strategische Ziele für den Erfolg in weiteren Verhandlungen definiert: den Plastikverbrauch und die -produktion auf ein nachhaltiges Niveau zu beschränken, eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe aufzubauen und den umweltverträglichen Umgang mit Kunststoffabfällen sicherzustellen. Neben Deutschland nehmen die Regierungen von Ruanda, Norwegen, Kanada, Peru, Senegal, Georgien, der Republik Korea, des Vereinigten Königreichs, von Portugal, Chile, Dänemark, Finnland, Schweden, Costa Rica, Island und Ecuador an der High Quelle: IMAGO / ZUMA Wire Unsere Technik. Ihr Erfolg. Pumpen n Armaturen n Service Die Unterwassermotorpumpen UPA mit hochwertigen Materialien und konstant hohem Wirkungsgrad. Das bedeutet für Sie: Niedrige Betriebskosten und langfristige Einsparungen. Überzeugen Sie sich selbst. www.ksb.de STANDFEST. SANDFEST. EFFIZIENT. On-Line mit KSB: Jeden Mittwoch, 10-11 Uhr On-Line mit KSB. Melden Sie sich an.

8 www.umweltwirtschaft.com Mitte Juli 2022 gab es erste Anzeichen für eine Umweltkatastrophe historischen Ausmaßes an der Oder. Seitdem tausende Fische, Muscheln und Schnecken verendet sind, ist sie im Flussabschnitt zwischen Frankfurt/Oder und Schwedt sichtbar. Vor über sieben Wochen zog eine unsichtbare, tödliche Welle durch den Fluss. Die Ursachen für die folgende Katastrophe sind jedoch nicht abschließend geklärt. Das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz (MLUK) des Landes Brandenburg äußerte sich gegenüber wwt nachfolgend zu den Ereignissen. wwt: Wie würden Sie das Ereignis und den Umgang damit bis heute beschreiben? MLUK: Das Zusammenbrechen des Ökosystems der Oder, wie wir es vor wenigen Wochen gesehen haben, hat alles bislang Be- obachtete weit übertroffen. Man muss lange zurückschauen, um einen Vergleichsfall zu finden. Manche sprechen sogar von einer Jahrhundertkatastrophe, denn es sind nicht nur Fische betroffen, wie oft verkürzt dargestellt wird, sondern auch viele andere Arten, die hier ihren Lebensraum hatten, wie Muscheln und Wasserschnecken, wodurch die Filtrierleistung des Gewässers ganz wesentlich beeinträchtigt wurde. Es hat mehrere Fischsterben-Ereignisse im Juli auf polnischer Seite gegeben – zumindest das vom 28. Juli hätte über die festgelegten Meldeketten der Internationalen Kommission zum Schutz der Oder (IKSO) an die zuständige Zentrale auf deutscher Seite weitergegeben werden müssen. Das ist nicht geschehen. Vor diesem Hintergrund haben sowohl das Umweltministeriummit dem Landesamt für Umwelt als auch die Landkreise umgehend reagiert, die Seitengewässer abgeschottet und gemeinsam das weitere Vorgehen besprochen. Die Landkreise und die kreisfreie Stadt Frankfurt/ Oder haben unverzüglich Warnungen ausgesprochen und Allgemeinverfügungen zur Einschränkung des Gemeinverbrauchs erlassen und die Bergung sowie Entsorgung der toten Fische organisiert. Über 100 t wurden bei den Entsorgungsbetrieben angemeldet. Insgesamt sind etwa 300 t toter Fische in Polen und Deutschland aus der Oder geborgen worden. Hier haben alle Behörden Hand in Hand gearbeitet. Dies gilt auch für die regionalen Abstimmungen zwischen Deutschland und Polen. Hierzu trug auch das Treffen der deutschen Umweltministerin Steffi Lemke mit der polnischen Umweltministerin Anna Moskwa und dem polnischen Infrastrukturminister Andrzej Adamczyk am 14. August in Stettin bei, auf dem auch eine deutschpolnische Expertengruppe eingerichtet wurde. In dieser Expertengruppe wird das Ereignis ausgewertet und weiter untersucht, um künftig solche enormen Schäden für das Ökosystem besser verhindern zu können. Ergebnisse der Expertenkommission werden bis zum 30. September erwartet. wwt: Welche Folgen sehen Sie für das Ökosystem des Fließgewässers als Ganzes sowie den Nationalpark „Unteres Odertal“ mit seinen Aufzucht- und Schutzprogrammen? Ist der Fluss „verloren“ oder wie ist mit den Folgen umzugehen? MLUK: Allein im zum Landkreis Uckermark gehörenden Teil des Nationalparks zwischen Stolpe und Staffelde sind insgesamt rund 12 t toter Fische durch den Landkreis, den Nationalpark und viele freiwillige Helfer abgesammelt worden. Vom Fischsterben war eine Vielzahl an Fischarten betroffen, sowohl Fried- wie auch Raubfische aller Altersklassen. Auch etliche große alte Welse im Alter von 30 bis 40 Jahren sind dem zum Opfer gefallen. Es wird davon ausgegangen, dass im Nationalpark rund zwei Drittel des früheren Fischbestandes verloren gegangen sind. Besonders für das 2007 begonnene Wiederansiedelungsprojekt des Baltischen Störs in der Oder sind die Folgen dramatisch: In dem mit Oderwasser betriebenen Aufzuchtcontainer in Friedrichsthal starben 20.000 Jungstöre, die anderen wurden in einer eiligen Rettungsaktion in nicht mit der Oder verbundene Auengewässer des Nationalparks ausgesetzt – mit ungewissen Erfolgsaussichten. Auch mehrere tote Exemplare größerer Störe sind dokumentiert, die aus dem AufzuchtWasserszene Das Fischsterben an der Oder Eine Jahrhundertkatastrophe Die Oder ist ein beeindruckender mitteleuropäischer Fluss, auch Grenzfluss zwischen Polen und Deutschland. Ausgedehnte Auenlandschaften, einzigartige Lebensräume für Flora und Fauna. Die Schönheit ist geblieben, im Fluß jedoch kaum noch Leben. Bild 1 Der Lauf der Oder durch das Oderbruch bei Reitwein (Brandenburg) Quelle: Andritschke

9 9/2022 Interview um. Wie stehen die Maßnahmen in Einklang mit der Wasserrahmenrichtlinie? MLUK: Wir halten den Oderausbau für extrem problematisch. Gegen den polnischen Umweltbeschluss zum Oderausbau hat das MLUK, wie auch Umweltverbände, Widerspruch eingelegt. Jetzt müssen wir die polnische Reaktion darauf auswerten und werden das weitere Vorgehen mit dem Bundesumweltministerium eng abstimmen. Aus unserer Sicht haben die veränderten hydrologischen Verhältnisse im Fluss erhebliche Umweltauswirkungen für die Brandenburger Seite, insbesondere bezogen auf den Nationalpark Unteres Odertal, aber auch auf Natura 2000-Gebiete außerhalb des Nationalparks und auf die Gewässerqualität im Sinne derWasserrahmenrichtlinie. DasMLUK drängt deshalb bereits seit langem und unverändert auf ein Monitoring des Ausbaus, um die Auswirkungen der Baumaßnahmen zu dokumentieren. Bedauerlicherweise führt die jetzige schwere Schädigung des ökologischen Systems der Oder dazu, dass dieses „Null-Monitoring“ – also ein Monitoring, das den Ausgangszustand der Oder einbezieht – nur noch eingeschränkt bei weiteren Beurteilungen helfen kann. Gerade vor der aktuellen Situation in der Oder sind weitergehende Baumaßnahmen kritisch zu sehen. Das hat Bundesministerin Lemke der polnischen Seite gegenüber klar geäußert. Dass die polnische Seite die Baumaßnahmen im Kontext der aktuellen Situation nicht aussetzt, ist aus Sicht des MLUK bedauerlich – gilt es doch ein einzigartiges Ökosystem zu schützen und vor weiteren Schäden zu bewahren. Das Gespräch führte Nico Andritschke.  Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz (MLUK) www.mluk.de programm stammen und die nun – nach 15 Jahren – für eine natürliche Reproduktion dieser Art hätten sorgen können. Einige Tage nach dem Fischsterben gab es zudem ein massives Absterben von Großmuscheln und Wasserschnecken, so dass sich im Uferbereich flächige Ansammlungen aus Schalen und Gehäusen bildeten. Insbesondere Großmuscheln wie die Teich- und Flussmuschel kommen in der Oder im Bereich von Sandbänken kolonieartig vor. Als Filtrierer spielen sie eine herausragende Rolle im Ökosystem des Flusses – sie reinigen das Wasser und verringern durch die Entnahme von Schwebstoffen die Trübung. Nach ersten Probenahmen wird von einem Verlust von bis zu 85 Prozent der Muschelpopulation ausgegangen. Die Regeneration wird nach jetziger Einschätzung Jahrzehnte dauern. Verloren ist die Oder trotzdem nicht. Sie wird sich aus eigener Kraft erholen und die Muschel-, Schnecken- und Fischpopulation wird sich wieder entwickeln. Dies ist möglich, da zum einen nicht alle Individuen verendet sind und zum anderen die Oder mit diversen Nebenflüssen verbunden ist, die von dem Fischsterben verschont geblieben sind und aus denen eine Wiederbesiedelung erfolgen kann. wwt: Offensichtlich gab es bereits in der Vergangenheit Einleitungen von Schadstoffen auf polnischer Seite, ohne dass jemand davon Notiz nahm. Auch nicht die 1996 gegründete Internationale Kommission zum Schutz der Oder (IKSO), die die Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie koordiniert. Der 2015 vereinbarte Internationale Warn- und Alarmplan Oder (IWAPO) existierte leider nur auf dem Papier. Wie ist das völlige Versagen der IKSO zu erklären? MLUK: Wir gehen bei dem jetzigen Vorfall weiterhin von einer multikausalen Ursache aus. Es ist davon auszugehen, dass erhöhte Salzfrachten und die wegen fehlender Niederschläge entstandene Niedrigwassersituation in der Oder das Algenwachstum ermöglicht haben. Was zu dieser Situation geführt hat, untersucht auch die oben genannte Expertengruppe. Die IKSO ist eine wichtige und gut arbeitende Einrichtung von großer Bedeutung für die Zusammenarbeit der drei Staaten in der Flussgebietsgemeinschaft Oder. Die Kommission hat Wege und Schritte in Meldeketten festgelegt. wwt: Am 29. August fand ein ergebnisloses Treffen des deutsch-polnischen Umweltrats statt. Die Ursachen für die Zerstörung des Ökosystems sind auch nach über sieben Wochen nebulös. Welche Erklärung gilt derzeit als wahrscheinlich? MLUK: Der deutsch-polnische Umweltrat am 29. August war die reguläre Sitzung des Gremiums. Hier wurden neben der Situation an der Oder auch weitere umweltrelevante Themen besprochen. Außerdem wurde sich intensiv über die Umweltkatastrophe ausgetauscht. Unter anderem wurde vereinbart, weiter gemeinsam an der Ursachenforschung in der deutsch-polnischen Expertengruppe zu arbeiten. Außerdem nutzte Bundesumweltministerin Steffi Lemke die Möglichkeit des Austauschs, auf einen Stopp des Oderausbaus zu drängen – bis die Ursache geklärt ist. Die Ursachenforschung ist insofern nicht einfach und langwierig, weil wir von einem multikausalen Ereignis ausgehen. Bei den Laboruntersuchungen war nicht von vornherein klar, nach welchen konkreten Stoffen genau gesucht werden muss, daher erforderten sie auch unterschiedliche Methoden. Die Untersuchungsergebnisse des Landeslabors Berlin-Brandenburg und die Daten der automatischen Messstationen zeigten zum Zeitpunkt des Fischsterbens hohe Sauerstoffkonzentrationen, hohe elektrische Leitfähigkeit, hohe Chlorophyllgehalte und unauffällige Metallbefunde. Das Fischsterben aufgrund von Algengiftstoffen ist derzeit am wahrscheinlichsten. Weitere Analysen wie die genetische Charakterisierung der Algenstämme und weitere chemische Non-Target-Untersuchungen benötigen entsprechend Zeit. wwt: Die polnische Seite treibt den OderAusbau mit dem Argument des Hochwasserschutzes einseitig voran. Obwohl gemeinsam mit Deutschland beschlossen, gibt es gegen die Maßnahmen viele Klagen, auch vom Brandenburger UmweltministeriBild 2 Dem Fischsterben folgte ein massives Absterben von Großmuscheln und Wasserschnecken. Quelle: Andritschke

10 www.umweltwirtschaft.com Special: Industrie & Wasser Dr. Eckart Döpkens; Michael Boden; Dr. Martin Lebek Betriebsergebnisse des Wasser- und Wertstoffrecyclings einer ZLD-Anlage Anfang 2022 nahm eine am indischen Chemiestandort Dombivli errichtete ZLD-Anlage für die Wasser-Rückgewinnung aus der Produktion von Edelmetall-Katalysatoren ihren Betrieb auf. Erste Betriebserfahrungen ermöglichen eine weitere Optimierung der Anlage. cher Anforderungen im Zuge einer Produktionserweiterung. Als Nebenprodukt wird Natriumsulfat in einer vermarktungsfähigen Qualität erzeugt. Die Kombination aus ReiAm Chemiestandort Dombivli im Bundesstaat Maharashtra hat Remondis Aqua (India) im Auftrag der Evonik Catalysts India eine Zero-Liquid-Discharge(ZLD)-Anlage gebaut und betreibt diese folgend als Betriebsführer. Wesentliche Ziele waren dabei die Rückgewinnung von Wasser für die Produktion und die Einhaltung neuer genehmigungsrechtliBild 1 Die ZLD-Anlage von Remondis in Dombivli (Indien) Quelle: Remondis

11 9/2022 nigung und Recycling von Rohstoffen entspricht dem Remondis Aquatic Mining*-Ansatz. Die ZLD-Anlage wurde Anfang 2022 in Betrieb genommen, sodass mittlerweile erste Betriebserfahrungen vorliegen. Zeitgleich wurden Produktionsprozesse optimiert, um Abwassermengen zu reduzieren und die ZLD-Anlage effizient betreiben zu können. Zusammensetzung des Abwassers Während bisher Abwasserströme aus der Produktion für die optimale Behandlung in der Fällungs- und Neutralisationsanlage gemischt wurden, war für den Betrieb der ZLD-Anlage eine Entflechtung und neue Zuordnung von Teilströmen aus der Produktion zu den verschiedenen Behandlungsstufen erforderlich. Dies wurde in enger Zusammenarbeit zwischen der Produktion am Standort und dem Labor der ZLD-Anlage durchgeführt, sodass nach ca. drei Monaten eine stabile und für das Wasserrecycling geeignete Abwasserzusammensetzung in den jeweiligen Teilströmen vorlag. An einigen Stellen wurden in der Produktion dazu auch mittels Leitfähigkeitsmessung automatisierte Abwasserableitungen ergänzt. Die Gesamtmenge von bis zu 600 m³ Abwasser pro Tag wird am Standort für das Wasserrecycling in „Low TDS“-Abwasser (Total Dissolved Solids = Gesamttrockenrückstand), „High TDS“-Abwasser und „Non-recovery“-Ströme (nicht verwertbare Ströme) aufgeteilt. Das separat behandelte Sanitär- und Kantinenabwasser wird nicht zu Produktionszwecken verwendet, sondern nach biologischer Behandlung und Desinfektion für die Bewässerung eingesetzt. Die Zusammensetzung des Abwassers nach der Anfangsphase ist in Tabelle 1 abgebildet. Den Erfolg der Maßnahmen zur Entflechtung von Produktionsteilströmen wie auch der umgesetzten Maßnahmen zur Wassereinsparung zeigt Bild 2. Die Konzentration der als Gesamttrockenrückstand gemessenen Salze im Zulauf zur Verdampfungsanlage für die Natriumsulfatrückgewinnung ist ungefähr um den Faktor 4 gestiegen. Ein weiterer Anstieg auf über 100.000 mg/l ist für die Zukunft geplant. Dadurch kann die für die Verdampfung eingesetzte Energiemenge noch weiter reduziert werden. Die zeit- und arbeitsaufwendige Bestimmung des Gesamttrockenrückstandes kann durch Projekte und Technologien Parameter „Low TDS”- Abwasser „High TDS”- Abwasser „Non-recovery“- Abwasser Menge [m³/d] 193 220 79 pH-Wert [-] 11,6 4,9 6,9 Gesamttrockenrückstand [g/l] 5.419 71.080 51.689 Summe Nickel, Kupfer, Zink [mg/l] 6,9 125 - Aluminium [mg/l] 68 11 - Natrium [g/l] 1.682 10.230 - Sulfat [g/l] 1.030 36.873 - Tab. 1: Abwassercharakteristik der ZLD-Anlage in Dombivli (Mittelwerte Mai – Juni 2022) Quelle: Remondis Bild 2 Die Entwicklung des Parameters Gesamttrockenrückstand während der Inbetriebnahmephase im „High TDS“-Abwasser. Quelle: Remondis Bild 3 Korrelation von Gesamttrockenrückstand und Leitfähigkeit im „High TDS“-Abwasser Quelle: Remondis * Remondis Aquatic Mining – eingetragenes Markenzeichen

12 www.umweltwirtschaft.com Special: Industrie & Wasser die einfache Messung der elektrischen Leitfähigkeit ersetzt werden. Bild 3 verdeutlicht die entsprechende Korrelation. Die Schwankungen entstehen durch sich verändernde Konzentrationen z. B. bei Chlorid, Karbonat oder Kalium. Sie sind jedoch so gering, dass die Leitfähigkeit gut für die Anlagenüberwachung verwendet werden kann. Abwasserbehandlung mittels verschiedener Verfahrensstufen Die Abwasseraufbereitung muss aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzungen der Abwasserströme mittels verschiedener Verfahrensstufen und Behandlungsstraßen durchgeführt werden. Einen Überblick dazu gibt das Fließbild (Bild 4). Aufgrund der hohen Salzkonzentrationen im Rohabwasser werden das High-TDS- und Non-recovery-Abwasser direkt in einer Verdampferstufe behandelt, während das Low-TDS-Abwasser durch Umkehrosmose aufkonzentriert wird. Weiterhin werden das Konzentrat der zweiten Umkehrosmosestufe und hoch konzentrierte Abwässer aus der Ionentauscherregeneration mit den Non-recovery-Abwässern behandelt. Die Wertstoffrückgewinnung in Form von Natriumsulfat bildet ein Produkt, das vermarket wird und insbesondere durch die Einsparung von Deponiekosten einen signifikanten wirtschaftlichen Aspekt mit sich bringt. Unabhängig davon, ob die Servicewassergewinnung durch Umkehrosmose oder eine Verdampfung erfolgt, ist jeweils eine Vorbehandlung erforderlich, um die nachgelagerten Stufen sinnvoll betreiben zu können. In der Vorbehandlung müssen je nach nachgelagertem Prozess entweder Schwermetalle, Aluminium, Kalzium oder Hydrogencarbonat entfernt werden. Die Behandlung greift auf herkömmliche Verfahren der Abwasserbehandlung zurück. Dies sind im vorliegenden Fall insbesondere Fällung/Flockung, Strippung, Mehrschichtfiltration, Aktivkohle, Ionenaustausch und Ultrafiltration. Betriebsergebnisse Die Inbetriebnahme der Low-TDS-Abwasserbehandlung verlief weitgehend störungsfrei. Die zunächst vergleichsweise noch hohen TDS-Werte aus der Produktion konnten durch Automatisierung und Bild 4 Verfahrensschema der ZLD-Anlage Quelle: Remondis Non-recovery High TDS Low TDS Puffer + Neutralisation Puffer + Neutralisation Fällung / Flockung Fällung / Flockung Filtration Entgasung Ionen- austauscher 3-stufiger Verdampfer Ultrafiltration Kristaller Umkehr- osmose Non-recovery Service- / Produktionswasser Produkt Puffer + Neutralisation Fällung / Flockung 2-stufiger Verdampfer High TDS Entsorgung Sanitärabwasser Bewässerung Trockner Trockner Biologische Abwasserbehandlung

13 9/2022 werden können. Im Rahmen der Inbetriebnahme wurden die Spülzyklen der Filter und insbesondere der Ultrafiltration so eingestellt, dass im Zulauf zur Umkehrosmose winnungsrate lag von April bis Juni 2022 bei 76 % und wird durch Anpassungen in der Steuerung und Pumpenleistung in den kommenden Monaten auf ca. 85 % erhöht Anpassung von Produktionsabläufen auf die Zielwerte reduziert werden, sodass die geplanten Qualitäten im Permeat erreicht werden können. Die anvisierte RückgeProjekte und Technologien Bild 5 Leitfähigkeiten im Zu- und Ablauf der Umkehrosmoseanlage Quelle: Remondis INNOVAT ION FOR NATURE WWW. INVENT-UV.DE WAS S ER- UND ABWAS S ERRE INIGUNG Rührwerke Rühr- und Begasungssysteme Membran-Belüftungssysteme Wasserfilter &Dekanter Systemlösungen Strömungssimulationen & Engineering INVENT Umwelt- und Verfahrenstechnik AG Am Pestalozziring 21 91058 Erlangen Tel 09131 690 98-0 E-Mail info@invent-uv.de ... sorgt für die effiziente Sauerstoffzufuhr und optimale Durchmischung in der biologischen Stufe. Es arbeitet auch dort noch zuverlässig und effizient, wo herkömmliche Belüftungssysteme bereits versagen und dies ohne Verschleiß, Druckverlustanstieg oder Verstopfen. Anspruchsvolle Anwendungen und aggressive Abwässer aus Industrie und Kommunen sind das optimale Einsatzgebiet. DAS HYPERC LAS S I C®- RÜHR- UND BEGASUNGS S Y S T EM

14 www.umweltwirtschaft.com Special: Industrie & Wasser ein SDI von im Mittel 2,8 und nur geringe Aluminium- und Kalziumkonzentrationen vorliegen. Die Leitfähigkeiten im Zulauf und Ablauf der Umkehrosmose können Bild 5 entnommen werden. Im Dauerbetrieb nach Inbetriebnahme der Salzrückgewinnung zeigten sich einige Probleme durch mechanische und hydraulische Defizite, die zu Betriebsstörungen führten. Auch die häufigen Stromausfälle, teilweise mehrfach am Tag, stellen eine Herausforderung dar, da der Ausfall der Rezirkulationen und der Heizung bei den hohen Konzentrationen in der Kristallisationsstufe zu einem kritischen Betriebszustand führt. Sofern hier nicht unmittelbar die richtigen Maßnahmen ergriffen werden, kommt es zu unkontrollierten Auskristallisierungen und Verblockungen durch Salzablagerungen, die intensive CIP-Reinigungen erforderlich machen. Diese Störungen im Betriebsablauf zeigen sich auch in den vergleichsweise hohen Energieverbräuchen, die den häufigen An- und Abfahrvorgängen geschuldet sind (Tab. 2). Das Nebenprodukt Natriumsulfat muss für den Verkauf eine bestimmte Mindestqualität aufweisen, die neben einem geringen Wassergehalt auch durch geringe Verunreinigungen mit Fremdionen definiert ist. Der Wassergehalt wird zunächst in Zentrifugen auf 4 – 8 % reduziert und dann in einem Spin-Flash-Dryer auf unter 0,3 % getrocknet. Verunreinigungen wie Schwermetalle, Kalium oder Chlorid werden durch regelmäßigen Abzug eines flüssigen Teilstroms aus dem Kristallisationsprozess entfernt. Andernfalls würden sich diese Stoffe immer weiter anreichern und entweder zu unkontrollierten Kristallisationen oder zu Verunreinigungen im Produkt führen. Da beim Abzug auch Natriumsulfat entfernt wird, liegt die Ausbeute der Salzrückgewinnung immer deutlich unter 100 %. Die aktuell erreichten Werte der Natriumsulfatrückgewinnung sind in Tabelle 3 dargestellt. Während einer detaillierten Messkampagne Ende April wurde unter Berücksichtigung der Verdunstungsverluste in den Kühltürmen eine Recyclingrate von 73 % erreicht. Ohne Berücksichtigung der Kühlturmverluste wären Recyclingraten von weit über 90 % möglich. Die im Verhältnis zu manchen Zahlenangaben in der Literatur geringe Recyclingrate ist durch die hohe Salzbelastung der Abwässer bedingt. Dadurch ist der Anteil der Verdampfung in dieser ZLD-Anlage sehr hoch und dementsprechend groß sind die Verdunstungsverluste in den Kühltürmen. Der Wasserverlust durch Kühltürme wird häufig in der Bilanzierung von ZLD-Anlagen nicht erfasst, da das zur Rückkühlung eingesetzte Kühlwasser aus einem am Standort vorhandenen Netz entnommen wird und keine rechnerischen Abzüge bei der Recyclingquote vorgenommen werden. Ausblick Nach dem Einfahrbetrieb der ZLD-Anlage und der Entflechtung der Produktionsabwässer wird in einem zweiten Schritt die Optimierung geplant und getestet. Ziele sind hierbei die Erhöhung der Ausbeute und die Verbesserung der Energieeffizienz. Dies ist insbesondere in Anbetracht der auch in Indien stark gestiegenen Energiepreise von zentraler Bedeutung. Die wesentlichen Ansatzpunkte sind dabei sowohl Wassersparmaßnahmen in der Produktion als auch eine weitere Reduktion der RO-Konzentrate und von Teilströmen der Produktion oder der Regenerierabwässer der Ionenaustauscher.  Dr. Eckart Döpkens Remondis Aqua India Pvt. Ltd., Pune (Indien)  Michael Boden, Dr. Martin Lebek Remondis Aqua Industrie GmbH & Co. KG, Lünen www.remondis-aqua.de Kennzahl Low TDS High TDS Non-recovery Spez. Stromverbrauch [kWh/m³] 5,40 19,90 35,90 Spez. Dampfverbrauch [t/m³] - 0,35 0,46 Tab. 2: Wichtige Kennzahlen der Energieverbräuche Quelle: Remondis Ausbeute ca. 95 % Reinheit > 99 % Feuchtigkeit < 0,3 % Chlorid ca. 0,11 % Quelle: Remondis Tab. 3: Produktqualität und Ausbeute an Natriumsulfat Welchen Beitrag leistet Remondis Aqua in Indien? Als Experte für Abwasserbehandlung und Wasserversorgung hat auch Remondis Aqua die Notwendigkeit für ZLD in Indien rechtzeitig erkannt. Umfangreiche Dienstleistungen, die auf diesem System basieren, sind in den letzten drei Jahren bereits erfolgreich im Markt platziert worden. Dabei ist die Verfahrenstechnik von ZLD sehr komplex im Design und Betrieb der Anlagen. Als einer der wenigen Marktteilnehmer kann Remondis Aqua auf ein fundiertes Know-how zurückgreifen, auf das bereits viele indische und auch internationale Unternehmen in Indien vertraut haben und davon profitieren. Neben dem Erhalt und der Ansiedlung von Industrieunternehmen in Indien hat das System auch einen positiven ökologischen Effekt, es dient der Stabilisierung des gesamten indischen Wasserhaushalts. „Die konsequente Kreislaufführung von Prozesswasser ermöglicht es Unternehmen, ihre Produktion auch in wasserarmen Gebieten zu betreiben und einen Schritt in Richtung nachhaltige Produktion zu gehen.“ Dr. Eckart Döpkens, Geschäftsführer Remondis Aqua India Pvt. Ltd.

15 9/2022 Moritz Münch; Jonas Pluschke; Qiqi Zhang; Prof. Dr.-Ing. Sven-Uwe Geißen; Monika Trinh Aufbereitung von komplexem Abwasser am Beispiel eines Biomassevergasungskondensats Bei der Biomassevergasung entstehen toxische Kondensate, wobei einige der entstehenden organischen Verbindungen als industrielle Plattformchemikalien gelten. Im Projekt ConPur wurden verschiedene Aufbereitungsverfahren erprobt. und, nach dem Kondensationsschritt, als Öle vor. Die Abtrennung von Ölen und Partikeln erfolgt vor Ort mittels Skimmer bzw. Sedimentation. Die Ölfraktion kann wieder in den Prozess zurückgeführt werden /2/. Der im Rohgas enthaltene Wasserdampf kondensiert und stellt eine Senke für alle wasserlöslichen Bestandteile dar. Bei den vorliegenden Substraten entstanden etwa 300 – 400 kg Kondensat je Tonne Substrat. Je nach vergastem Material entsteht auch eine entsprechende Kondensatqualität, die beispielsweise basisch oder stark sauer sein kann. Die Wasserproben haben eine tiefschwarze Farbe, sind im Vergleich zu Leitungswasser viskoser und zeichnen sich durch ihren starken Geruch aus. Der rauchige, beißende Geruch und das Ausgasen der Proben weisen auf einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen in der Probe hin. Mittels Gaschromatografie wurde bei den Untersuchungen zunächst ein Screening der Proben vorgenommen. Mithilfe einer Hochleistungsflüssigkeits- chromatografie (HPLC) wurden hierbei exemplarisch die Stoffe Phenol, Nitrocatechol und Pyridin nachgewiesen. Alle drei Stoffe gelten als giftig, weswegen alle Untersuchungen nur unter den gegebenen Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt wurden. Die zunächst getestete Aufbereitungsform mittels Membranen erwies sich als nicht wirtschaftlich, da die enthaltenen öligen Komponenten schnell zu Fouling und somit sehr geringen Standzeiten der MembraIm Nitratbericht 2020 für Deutschland wurden an 27 % der Grundwassermessstellen mit Werten von über 50 mg/l zu hohe Nitratgehalte gemessen. Ein Hauptgrund für diese erhöhten Messwerte liegt in der landwirtschaftlichen Praxis des Austrags von Wirtschaftsdünger (Gärresten, Mist etc.) auf die landwirtschaftlichen Flächen, insbesondere an Standorten mit viel Tierzucht. Die im Überschuss vorliegenden Nährstoffe können durch die Pflanzen nicht aufgenommen werden, so landen sie letzlich im Grundwasser. Die Verwertung dieser Abfälle muss also auf anderem Weg erfolgen /1/. Die Biomassevergasung ist eine Alternative zu den klassischen Entsorgungs- und Verwertungspfaden für landwirtschaftliche und forstliche Abfälle. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine große Bandbreite an Substraten verwertet werden kann, inklusive holzigen Materials und anderer Abfälle. Die dabei entstehenden Produkte sind, je nach Verfahren, ein energiereiches Produktgas bzw. -öl, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Asche. Die Gewinnung des Produktgases unterliegt dabei einem Aufbereitungsschritt, bei dem das heiße Rohgas durch einen Wärmetauscher geleitet wird und kondensierbare Bestandteile abgetrennt werden. Das dabei entstehende Abwasser (Kondensat) stellt in der Aufbereitung eine Herausforderung dar und ist Gegenstand der folgenden Darlegungen. Im Projekt ConPur wurden die Kondensate von einem speziellen Gegenstromvergaser untersucht. Aus der Literatur ist zunächst bekannt, dass im Rohgas höher siedende Kohlenwasserstoffverbindungen, Alkalien, Schwefel, Halogen- und Stickstoffverbindungen zu finden sind. Sie liegen teilweise als Partikel Projekte und Technologien Fakten zum Projekt ConPur • Projektzeitraum: 2019 bis 2021 • Projektziel: Entwicklung einer Abwasserbehandlung für einen Gegenstromvergaser, der für die Verwertung von verbrauchtem Pilzaufwuchssubstrat aus der industriellen Pilzproduktion konzipiert wurde • Projektpartner: Anlagenbauer Delta Umwelttechnik GmbH und TU Berlin, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik • Projektförderung: Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi), Zentralinstrument Mittelstandsförderung • Projektträger: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF)

16 www.umweltwirtschaft.com Special: Industrie & Wasser nen führten. Fällung und Flockung zeigten ebenfalls sehr hohe Chemikalienverbräuche bzw. eine schlechte Wirksamkeit. Der im Projekt verfolgte Ansatz bestand darin, einen biologischen Prozess durch eine geeignete Vorbehandlung zu ermöglichen. Gleichzeitig sollte die selektive Stoffrückgewinnung untersucht werden. Vorbehandlung mittels Stripping In einem Gegenstromvergaser sollte die Stickstofffraktion im Rohgas größtenteils aus Stickstoff bestehen, jedoch fanden sich in den untersuchten Kondensaten Ammoniakanteile von 1,4 – 4,2 g/l. Der im Abwasser enthaltene Ammoniak stellt nicht nur einen potenziellen Wertstoff dar, sondern würde sich auch bei dem vorliegenden Konzentrationsniveau hemmend in einem nachfolgenden biologischen Aufbereitungsschritt auswirken. Ammoniakstripping ist ein bewährtes Verfahren in der Abwasserverfahrenstechnik und sollte auch an den vorliegenden Kondensaten getestet werden. Als Absorptionslösung wurde konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt, um Ammoniumsulfat zu gewinnen. In einem vorgeschalteten Absorptionsschritt sollten außerdem Phenole in alkalischer Ethanollösung aus dem Abwasser absorbiert und dadurch die organische Fracht, die durch die Schwefelsäure geleitet wird, reduziert werden. Hier zeigte sich jedoch, dass das Versuchsdesign nicht geeignet war, um die Phenole zurückzugewinnen. Die schematische Darstellung des experimentellen Aufbaus kann Bild 1 entnommen werden. Zu festgelegten Zeitpunkten während des Strippingversuchs wurden Proben genommen, die die Funktionalität des Prozesses bewerten sollten. Über einen Versuchszeitraum von 3 Stunden wurde bei einer Temperatur von 70 °C im Vorlagebehälter das Abwasser vorgewärmt und dann mit einem Luftstrom von 150 l/h durch die Füllkörperkolonne geleitet. Bei einem eingestellten Volumenstrom von 33 ml/min ergab sich so ein Flüssigkeit-Gas-Verhältnis von 1:75. Neben der Rückgewinnung von Ammoniumsulfat sollte das Ammoniak- stripping die biologische Abbaubarkeit des Abwassers verbessern, da zu hohe Ammoniumkonzentrationen hemmend auf biologische Prozesse wirken. Zunächst ist in Bild 2 die Abreicherung des Stickstoffs bzw. des Ammoniums dargestellt. Dabei wurde die Darstellung als Massenbilanz gewählt, da bei den eingestellten Versuchsbedingungen auch Wasserdampf ausgestrippt wurde. In einem Vorversuch wurde außerdem die Strippingapparatur mit einer synthetischen Ammoniumsulfatlösung getestet, was im unteren Teil des Diagramms dargestellt ist. Innerhalb der ersten Stunde konnten aus dem Abwasser 17 M% (Massenprozent) Stickstoff ausgetragen werden, nach 3 Stunden 31 M%. Die organische Belastung der Kondensate konnte mittels TOC (Total Organic Carbon) und DOC (Dissolved Organic Carbon) quantifiziert werden, der bei 6,5 g/l bzw. 6,3 g/l lag. Die enthaltenen organischen Substanzen entstanden durch die Zersetzung der Substrate im Vergasungsprozess. Dazu zählen gemäß Literatur beispielweise Phenole, Kresole, heterozyklische Stickstoffverbindungen und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe /3/. Weitere enthaltene Substanzen sind organische Säuren, die als Summenparameter ermittelt wurden (bei dieser Probe ca. 3 g/l). Die Vermutung über den hohen Gehalt an flüchtigen Substanzen (aufgrund des starken Geruchs) bestätigte sich aus der Massenbilanz, die in Bild 3 dargestellt ist. Ersichtlich ist hier, dass ca. 39 M% des DOC ausgetragen wurden. In Ergänzung zeigt Bild 4, wie sich die einzelnen MassenströBild 1 Aufbau der Strippingapparatur Quelle: TU Berlin

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