Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von fettbeladenen Abwässern und ein Verfahren zu deren Ausführung.

Eine mehrstufige Wasseraufarbeitung in der Sedimentierungseinrichtung kann sowohl die Verminderung und/oder Entfernung von Härtebildnern, insbesondere von Calciumionen, ermöglichen, als auch zu einer Verminderung von TOC (gesamter organischer Kohlenstoff) in Trinkwasser führen. Dieses zweistufige Vorgehen ist zwar bekannt, allerdings bei der Wasseraufarbeitung nicht die Standardvorgehensweise und normalerweise widersprüchlich, da die TOC-Reduzierung durch einen geringen pH-Wert, typischerweise zwischen 4,0 und 7,3, erreicht wird und die Reduzierung von Härtebildnern typischerweise bei höheren pH- Werten zwischen 9,5 und 11,5 erreicht werden kann. Die Anwesenheit von TOCs wirkt zudem als Inhibitor beim Ausfällen von Calcium.

Bei der Ausführung dieses speziellen Verfahrens werden typischerweise umfangreiche Folgeschritte benötigt, welche die Dimensionierung der Anlage nahezu ungeeignet für den Einsatz von 50 EWs (Einwohnerwerte) - 1000 EWs macht. Derartige Angaben werden u.a. zur Spezifizierung von Kleinkläranlagen, gemäß DIN EN 12566 (Al-Fassung aus 2003) und DWA-A 222, genutzt.

Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Anlage zur Wasserbehandlung und insbesondere Wasseraufarbeitung soll insbesondere im Bereich von bis zu 1000 EWs, vorzugsweise bis zu 200 EWs, besonders bevorzugt bis zu 50 EWs liegen.

Ein entscheidender Vorteil für den Einsatz einer solchen Anlage ist deren geringer Bauraumbedarf als auch deren geringe Zahl an Wartungszyklen.

Ausgehend von dieser Vorbetrachtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage zur Wasseraufarbeitung für ein vergleichsweise geringes anfallendes Wasservolumen von unter 1000 EWs bereitzustellen, welche sich durch einen kompakten Aufbau und durch einen nahezu wartungsfreien Betrieb bei möglichst hoher Reinigungseffizienz auszeichnet. Ein Umkippen des bereitgestellten Wassers in den anaeroben Zustand, z.B. bedingt durch längere Ruhezeiten, soll dabei verhindert werden.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Wasser umfasst:

- einen Zulauf zum Zuführen des zu behandelnden Wassers,

- eine sich an den Zulauf anschließende Sedimentierungseinrichtung zur Sedimentierung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser.

Dabei muss sich die Sedimentierungseinrichtung nicht unmittelbar an den Zulauf anschließen, sondern es können noch weitere Reinigungseinrichtungen, insbesondere ein Fettabscheider und/oder eine Abschöpfvorrichtung, zwischen dem Zulauf und der Sedimentierungseinrichtung angeordnet sein. Die Sedimentierungseinrichtung weist zumindest einen Anreicherungspfad zum Anreichern des zu behandelnden Wassers mit einem Koagulanten und einen sich an den Anreicherungspfad anschließenden Regulierungspfad zum Einbringen eines den pH-Wert des Wassers einstellenden Regulierungsmittels auf.

Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sich an die Sedimentierungseinrichtung anschließende Filtereinrichtung mit einem Filtermedium auf.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sich an die Filtereinrichtung anschließende Umkehrosmose-Einrichtung zur weitergehenden Reinigung des Wassers auf.

Zulaufseitig weist die Vorrichtung eine Belüftungsvorrichtung zum Einleiten von sauerstoffhaltigem Gas in das zu behandelnde Wasser auf, welche vor der Sedimentierungseinrichtung angeordnet ist.

Die Belüftungsvorrichtung dient einerseits der besseren Durchmischung des Wassers und andererseits wird sichergestellt, dass das Wasser nicht in einen anaeroben Zustand verfällt, sodass sich die Zusammensetzung des Wassers aufgrund von Zersetzungsprozessen ändert und weitere Verunreinigungen gebildet werden.

Eine Belüftung in einer Vorrichtung mit den vorgenannten Teilverarbeitungsbereichen ist allerdings nicht unproblematisch, da das Wasser bei Zugabe von Chemikalien zur Schaumbildung neigt, was das Absetzen von Feststoffen behindert. Es wurde gefunden, dass es daher günstig ist, wenn die Belüftung vor der Chemikalienzufuhr erfolgt.

Die Belüftungsvorrichtung kann vorteilhaft Teil einer Fettabscheidevorrichtung mit einem Aufnahmeraum für das zu behandelnde Wasser sein, wobei die Belüftungsvorrichtung eine Druckgas-Düse aufweist, zum Einleiten des sauerstoffhaltigen Gases in das zu behandelnde Wasser in den Aufnahmeraum der Fettabscheidevorrichtung. Die Fettabscheidevorrichtung arbeitet vorzugsweise nach dem Prinzip der schwerkraftbedingten Phasentrennung. Dadurch kann die Belüftungsvorrichtung besonders platzsparend in die Vorrichtung integriert werden.

Ferner kann die Druckgas-Düse der Belüftungsvorrichtung eine Einleitungsöffnung zum Auslassen eines Gasdrucks in die Flüssigkeit aufweisen. Überdies weist die Vorrichtung, insbesondere die Fettabscheidevorrichtung, ein Füllstandsmessgerät und/oder einen Grenzschalter auf. Das Füllstandsmessgerät und/oder der Grenzschalter sind insbesondere ausgebildet zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Füllniveaus. Somit ist ein maximales Füllniveau für den Aufnahmeraum der Fettabscheidevorrichtung vorgegeben. Die Einleitungsöffnung der vorgenannten Druckgas-Düse ist vorteilhaft unterhalb von 70%, vorzugsweise unterhalb von 50%, besonders bevorzugt unterhalb von 30% des maximalen Füllniveaus angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gas einen hinreichend langen Durchtrittsweg durch die Flüssigkeit hat und eine entsprechend lange Zeit zur Kontaktierung und Durchmischung hat.

In vorteilhafter, robuster Ausgestaltung weist das Füllstandsmessgerät eine mechanische Füllstandsmessung, insbesondere einen Schwimmer, auf.

Die Vorrichtung kann eine oder mehrere Dosiervorrichtungen zur Zuleitung des Koagulanten und/oder des Regulierungsmittels in Strömungsrichtung aufweisen. Diese eine oder mehreren Dosiervorrichtungen sind allerdings nach der Belüftungsvorrichtung angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass die Zuleitung von Chemikalien vor oder während der Belüftung eine Schaumbildung begünstigt, was auf diese Weise vorteilhaft vermieden wird.

Die Vorrichtung kann eine Abschöpfvorrichtung, insbesondere einen Bandskimmer, zum Abschöpfen einer überstehenden Fettphase aufweisen, welche zwischen dem Fettabscheider und der Sedimentierungsvorrichtung, vorzugsweise in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Fettabscheider, angeordnet ist. Während der Fettabscheider große Mengen an Fett aus dem Wasser entfernt, werden durch die Abschöpfvorrichtung verbliebene Reste an Fetten und/oder Ölen, z.B. Fettaugen und dergl., entfernt. Eine vorgeschaltete Belüftung ermöglicht dabei einen verbesserten Auftrieb und eine verstärkte Agglomeration von kolloidalen Öltröpfchen, welche dadurch mit der nachgelagerten Abschöpfvorrichtung entfernt werden können. Somit ergibt sich eine optimale Entfernung von Fetten und Ölen durch die Kombination aus Belüftung und Abschöpfvorrichtung.

Die Belüftungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Anlage zur Drucklufterzeugung auf. Zwar kann auch eine Gasflasche vorgesehen sein, allerdings ist die Erzeugung von Druckluft für diese Anwendung kostengünstig und ermöglicht einen kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Anlage zur Drucklufterzeugung ist insbesondere hinsichtlich der Druckeinstellung vorteilhaft regelbar ausgebildet.

Die Anlage zur Drucklufterzeugung kann eine oder mehrere Druckluftverbindungen mit anderen Bauteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben. Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reinigungsvorrichtung zum Einleiten eines Reinigungsmediums für die Spülung und/oder CIP (clean in place)-Reinigung der Filtereinrichtung und/oder der Umkehrosmoseeinrichtung auf, wobei die vorgenannten Druckluftverbindungen Teil dieser Reinigungsvorrichtung sind, so dass z.B. das Reinigungsmedium mit Druckluft beaufschlagt werden kann oder Reste des Reinigungsmediums aus den vorgenannten Einrichtungen ausblasbar sind.

Der Aufnahmeraum des Fettabscheiders kann vorteilhaft zwei Kammersegmente aufweisen, welche räumlich getrennt durch eine Trennwand sind. In einem ersten Kammersegment kann vorzugsweise der Schwimmer angeordnet sein. In dem zweiten Kammersegment kann vorteilhaft die Druckgas-Düse angeordnet sein. Die Kammersegmente können einen Verbindungsbereich zum Pegelausgleich aufweisen, welcher vorzugsweise bodenseitig angeordnet ist.

Der Aufnahmeraum des Fettabscheiders kann zudem ein Überlaufwehr zur Abtrennung einer aufschwimmenden Fettphase aufweisen. Somit kann Fett durch Verdrängung quantitativ abgetrennt werden. Das Öl und Fett kann sodann gemeinsam mit der von der Abschöpfvorrichtung abgetrennten Öl- und/oder Fettphase in einem Sammeltank gesammelt werden.

Der Fettabscheider kann vorteilhaft zur Sammlung von aufzuarbeitendem Wasser über einen Zeitraum von mehr als 5 Tagen ausgelegt sein. Typischerweise kommt es in diesem Zeitraum bereits zum anaeroben Abbau, was insbesondere durch die Belüftungsvorrichtung vorteilhaft verhindert wird.

Bevorzugt ist die Belüftungsvorrichtung unmittelbar nach einer Anschlusskupplung eines Zulaufs der Vorrichtung zum Anschluss an einen Küchenablauf, insbesondere einen Siphon, angeordnet. Somit wird bereits unmittelbar nach dem Zulauf die CSB-Menge reduziert, wodurch das Umkippen in den anaeroben Zustand verhindert wird.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Behandlung von Wasser mit der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung wird derart ausgeführt, dass ein Belüften des Wassers, vorzugsweise vor dem Einleiten weiterer Chemikalien, erfolgt, wobei der Gasdruck des eingeleiteten Gases zumindest 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar, beträgt. Dies verhindert einen anaeroben Zustand und sorgt für eine verbesserte Durchmischung sowie eine verbesserte Fett- und Ölabscheidung in diesem und den nachfolgenden Reinigungsstufen.

Dabei kann das zu bearbeitende Wasser über einen Zeitraum von mehr als fünf Tagen gesammelt werden. Dies bedeutet für Küchenabwässer, dass die Sammlung auch über mehrere Ruhetage der Küche bzw. des Restaurants erfolgen kann, in welchen kein neues Wasser nachgeliefert wird und ohne dass die Anlage unter suboptimalen Bedingungen zu geringe Mengen an Wasser aufarbeitet oder dass das Wasser in den anaeroben Zustand übergeht und umkippt.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Anlage.

Die Figur ist eine rein schematische Darstellung. Tatsächliche geometrische Verhältnisse können von der Figur abweichen.

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Vorrichtung 2 zur Behandlung von Wasser zeigt. Das Wasser ist insbesondere Küchenwasser mit einem hohen Gehalt an Fett und anderen in der Küche anfallenden Verbindungen.

Die Vorrichtung 1 umfasst einen Zulauf 4, über den sich das zu behandelnde Wasser in einer Strömungsrichtung 5, nachfolgend auch Fließrichtung genannt, zuführen lässt. Der Zulauf 4 kann einen Küchensiphon umfassen.

Die Vorrichtung weist sodann nach dem Zulauf 4 einen Fettabscheider 100 auf, welcher in Strömungsrichtung unmittelbar dem Zulauf nachgeordnet ist.

Die maximal zu verarbeitende Zulaufmenge an zu behandelndem Wasser, insbesondere Küchenabwasser, durch die erfindungsgemäße Anlage kann zumindest 100 l/h, vorzugsweise zwischen 150-500 l/h, betragen. Der Fettabscheider 100 weist einen Behälter 101 auf, welcher einen Aufnahmeraum 113 begrenzt. Der Behälter 101 weist zumindest eine Trennwand 102 auf, welche den Behälter in zumindest zwei Trennbereiche bzw. Kammersegmente 104, 105 segmentiert. Eine Leitung 103 zwischen dem Zulauf 4 und dem Fettabscheider 100 dient dem Zuleiten des zu behandelnden Wassers in den ersten Trennbereich 104. Der zweite Trennbereich 105 weist einen Überlauf 106 auf. Die Trennwand 102 kann insbesondere als Tauchwand ausgebildet sein. Die Füllhöhe des ersten und/oder zweiten Trennbereichs 104, 105 wird über einen Füllstandssensor 107, z.B. einen Schwimmer, überwacht.

Weiter weist der Fettabscheider eine Belüftungsvorrichtung 108 zum Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases, insbesondere von Druckluft, in das aufzuarbeitende Wasser in den Behälter 101 auf.

Dadurch wird eine Durchmischung erreicht und ein Kippen des Wassers in einen anaeroben Zustand verhindert. Der Druck sollte zumindest 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar, betragen. Die Belüftungsvorrichtung 108 kann eine Anlage zur Drucklufterzeugung 109 aufweisen. Eine Druckgasdüse 120, welche z.B. mediumsdicht an der Wandung des Behälters 101 festgelegt ist, verfügt über eine Einlassöffnung von Gas in das zu reinigende Wasser und ist im unteren Bereich des Flüssigkeitspegels des Behälters 101 angeordnet, so dass eine genügend große Strecke bereitgestellt wird, in welcher der Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeit erfolgen kann.

Das zu behandelnde Wasser wird sodann in den Vorabscheider 110 überführt, insbesondere gepumpt. Der Vorabscheider 110 dient einerseits als Sedimentationstank und andererseits zur weitergehenden Fettabtrennung durch eine Abschöpfvorrichtung 111 in Form eines sogenannten Bandskimmers 111.

Bandskimmer bzw. Band-Abschöpfvorrichtungen sind in größeren

Anlagen an sich bekannt. Mittels eines Fließbandes wird aufschwimmendes Fett abgeschöpft. Allerdings hat sich in der praktischen Anwendung gezeigt, dass der Fettgehalt des zu behandelnden Wassers trotz des vorhergehenden Fettabscheiders noch überraschend derart hoch ist, dass sich durch den Einsatz des Bandskimmers 111 die Wasserqualität für die nachfolgenden Prozessschritte erheblich verbessert.

Die abgeschöpften Öle und Fette werden in einem Auffangbehälter 112 gesammelt und gemeinsam mit anderen in der Küche anfallenden Fetten, wie Frittierfett und Bratenfett, durch ein entsprechendes Entsorgungsunternehmen fachgerecht entsorgt.

Nach dieser Vorbehandlung ist das zu behandelnde Wasser optimal für eine anschließende Sedimentation vorbereitet. Das zu behandelnde Wasser vom Vorabscheider 110 wird über eine Leitung 130 in eine Sedimentierungseinrichtung 200 geleitet, die einen Lamellenklärer 230 umfasst, in dem die Sedimentation von Verunreinigungen erfolgt. Im Übergang zwischen dem Vorabscheider 110 und dem Lamellenklärer wird ein Koagulat 10, vorzugsweise eine Eisen(III)-Lösung, besonders bevorzugt als Eisen(III)chlorid-Lösung, zugesetzt. Eine entsprechende Dosiereinheit 140 zur Einstellung des Gehalts an Flockungsmitteln ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Ein Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 140 sind Teil eines Anreicherungspfades 8 der Sedimentierungseinrichtung 200.

Zudem erfolgt eine Einstellung des pH-Werts auf einen neutralen oder leicht basischen Wert, vorzugsweise zwischen 7, 2-7, 5. Dies kann insbesondere durch Zugabe eines Regulierungsmittels 22, vorzugsweise eines basischen Mittels, besonders bevorzugt von NaOH, insbesondere einer NaOH-Lösung, erfolgen. Eine Dosiereinheit 150 zur Einstellung des pH-Werts ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Die Dosiereinheit 150 und/oder die Leitung 130 und/oder ein entlang der Leitung angeordnetes Mittel können einen pH-Sensor 151 aufweisen, welcher mit der Dosiereinheit 150 mittels einer Signalverbindung, als drahtlose Verbindung oder als Signalkabel, verbunden ist. Insbesondere kann die Dosiereinheit 150 eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweisen, zur Verarbeitung der Messignale des pH-Sensors 151 und zur Einstellung der Dosiermenge des basischen Mittels zum auszuarbeitenden Wasser. Ein weiterer Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 150 sind Teil des Regulierungspfades 18 der Sedimentierungseinrichtung 200.

Die Fließstrecke ist derart ausgelegt, dass ausreichend Zeit zur Flockung verbleibt. Zwischen dem Vorabscheider 110 und der Sedimentierungseinrichtung 200 ist ein Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit angeordnet. Das Mittel kann entlang der Leitung 130 oder in der Leitung 130 angeordnet sein oder Teil der Leitung 130 sein. Dies erleichtert die Sedimentation und verringert die Tendenz zu Verwirbelungen. Besonders bevorzugt ist das Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit als ein Rohrreaktor ausgebildet. Der Rohrreaktor kann eine Temperiereinrichtung aufweisen, um konstante Bindungsbedingungen bereitzustellen.

Die Sedimentierungseinrichtung 200 umfasst einen Lamellenklärer 230, und dieser weist bodenseitig ein konisches Teilsegment 201 zum Absetzen der Sedimente auf, an dessen zulaufenden Ende sich ein Schlammablass 202 befindet. Bei neutralem bis basischem pH-Wert bilden sich Hydroxidflocken in der Sedimentierungseinrichtung 200, insbesondere Eisenhydroxidflocken, welche ungefähr 90% der ungelösten Stoffe und 50% der gelösten Stoffe erfassen. Der sedimentierte Schlamm wird mit einem TS-Gehalt von vorzugsweise 3- 5% periodisch in einen Schlammsammeltank 250 abgeleitet. Vorzugsweise verfügt der Lamellenklärer über ein Füllstandsmessgerät 231 und/oder einen Grenzschalter. Idealerweise detektiert das Füllstandsmessgerät 231 und/oder der Grenzschalter oder eine Anordnung aus mehreren Grenzschaltern sowohl das Gesamtfüllniveau als auch das Füllniveau des Schlamms bzw. der Phasengrenze, wobei die Entleerung nicht nur basierend auf dem Gesamtfüllniveau sondern basierend auf einem der beiden Werte erfolgt. Hierfür kann ein kapazitiver Sensor genutzt werden, welcher die Phasengrenze anhand einer Kapazitätsänderung erkennt. Der Schlammsammeltank 250 verfügt über einen Schlammsammelraum 255 und einen konischen Boden 251 mit einem Schlammablass 252 am spitz zulaufenden Ende des Bodens 251. Weiterhin besitzt der Schlammsammeltank 250 einen Füllstandssensor und/oder einen Füllstandsgrenzschalter 253. Bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands kann der Schlamm aus dem Schlammsammeltank 250 abgelassen werden. Durch die Überwachung und/oder Ermittlung des Füllstands wird eine optimale Nachsedimentation innerhalb des Schlammsammeltanks 250 erreicht.

Der Schlammsammeltank 250 hat ein permeables Filterelement 254, welches bevorzugt einen Wandungsbereich 256 des Schlammsammelraumes 255, besonders bevorzugt den konischen Boden 251, bildet. Bevorzugt ist das permeable Filterelement 254 ein Filterpapier oder Filtertuch.

Im Schlammsammeltank 250 ist jenseits des Schlammsammelraumes 255 ein Flüssigkeitssammelraum 257 angeordnet. In diesem Flüssigkeitssammelraum 257 wird das Retentat des Filterelements 254 gesammelt, während das Permeat im Schlammsammelraum 250 verbleibt, wodurch die Schlammphase weiter konzentriert wird. Dies erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von 12-24 Stunden.

Das Retentat 258 wird sodann aus dem Flüssigkeitssammelraum 257 in den Vorabscheider 110 zurückgeführt, während der konzentrierte Schlamm 259, vorzugsweise nach Erreichen des vorbestimmten Füllstands, aus dem Schlammsammelraum 255 und dem Schlammsammeltank 250 abgeleitet und einer Trocknungsanlage 260, beispielsweise einer biologischen Trocknung, zugeführt werden kann. Ein Verfahren zur biologischen Trocknung ist grundsätzlich bekannt und ein entsprechendes beispielhaftes Verfahren zur biologischen Trocknung von Klärschlamm wird unter anderem in der DE 41 11 314 C2 offenbart. Das vorgenannte Dokument beschreibt lediglich eine Variante im Rahmen der vorliegenden Erfindung und kann auch auf andere Weise erfolgen. Danach kann der getrocknete Schlamm, vorzugsweise zusammen mit gesammelten Speiseresten aus dem Auffangbehälter 112, zu Dünger verarbeitet werden.

Der Lamellenklärer 230 verfügt über eine Vielzahl an Schräglamellen 203, welche schräg in einem Winkel von 2-45°, vorzugsweise 5-25° gegenüber einer lotrechten Ausrichtung der Lamellen, angeordnet sind. Die als Lamellenklärer ausgelegte Sedimentierungseinrichtung kann zudem eine Längsachse 204 aufweisen, die vorzugsweise parallel zur Lotrichtung angeordnet ist. Das Lamellenpaket wird dabei von unten nach oben durchströmt. Unterstützend und bevorzugt kann hierfür ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft, eingeblasen werden. Entsprechend verfügt die Sedimentierungseinrichtung 200 über einen nicht dargestellten Gaseinlass, welcher vorzugsweise unterhalb einzelner Lamellen oder eines Lamellenpakets angeordnet ist.

Die Sedimentierungseinrichtung 200 verfügt zudem über eine Zulauföffnung 205, an der die Leitung 130 in die Sedimentierungseinrichtung 200 mündet. Die Zulauföffnung 205 ist oberhalb des Schlammablasses 202 angeordnet. Zudem verfügt die Sedimentierungseinrichtung 200 über eine Ablauföffnung 206 für eine geklärte Flüssigphase, die oberhalb der Zulauföffnung 205 angeordnet ist. An der Ablauföffnung 206 ist eine Überleitung 220 angebracht. Bevorzugt ist innerhalb der Sedimentierungseinrichtung 200 ein nicht dargestelltes Überlaufwehr vorhanden, welches im Bereich der Ablauföffnung 206 positioniert ist.

Die Überleitung 220 mündet dann in einem Vorlagebehälter 310 einer Ultrafiltrationsanlage 300. Die Ultrafiltrationsanlage 300 umfasst auch eine dynamische Tangentialfluss-Filtrationsanlage (engl. Cross Flow) 320 mit einer oder mehreren keramischen Filtrationsscheiben 332, die rotierbar in einem Gehäuse 331 gelagert sind. Die durchschnittliche Porengröße der keramischen Scheiben kann vorteilhaft zwischen 10-50 nm betragen. Sie definieren eine sogenannte keramische Rotationsmembran. Das vorgereinigte Abwasser wird im Kreislauf zwischen der dynamischen Tangentialfluss-Filtrationsanlage 320 und dem Vorlagebehälter 310 geführt. Ein Filtrat von 50-500 l/h, vorzugsweise zwischen 150-400 l/h, wird in Richtung eines Vorlagentanks 410 der Umkehrosmoseanlage 400 geleitet. Die Ultrafiltrationsanlage verfügt über entsprechende Mittel, z.B. eine Pumpe, eine oder mehrere Leitungen, sowie eine Steuereinheit, die ein Freispülen der Rotationsmembran ermöglicht, vorzugsweise durch Erzeugung von Rückspülimpulsen. Zur Steuerung der Periodizität der Erzeugung der Rückspülimpulse kann eine Sensoreinheit, insbesondere an einer Ableitung des Filtrats, vorgesehen sein. Eine Sensoreinheit kann zum Beispiel ein Drucksensor und/oder ein optischer Sensor zur Ermittlung eines Trübungsgehalts im Filtrat und/oder ein Durchflusssensor sein.

Aufgrund der Rückimpulse werden Kolloide und/oder Bakterien auf der Oberfläche der Rotationsmembran entfernt und können als Retentat ausgespült oder in den Vorlagenbehälter 310 rezirkuliert werden, wodurch eine Konzentrierung der zugeführten Phase erfolgt.

Kurzkettige Fettsäuren, die eine erhebliche Geruchsbelästigung darstellen können, wie z.B. Buttersäure oder ähnliches, werden nicht zurückgehalten und als Teil des Filtrats in den Vorlagentank 410 der Umkehrosmoseanlage 400 gesammelt.

Die Umkehrosmoseanlage 400 ist mit einer Membran 402 ausgestattet und wird mit einer Ausbeuterate von vorzugsweise mehr als 60 Vol.%, vorzugsweise zwischen 65-75 Vol.% betrieben. Die Umkehrosmose ist an sich bekannt. Die Anlage ist ausgelegt zur maximalen Bereitstellung von mehr als 100 l/h, vorzugsweise zur maximalen Bereitstellung einer Menge zwischen 120-300 l/h. Sie weist einen Osmosebehälter 410, beispielsweise mit einer Wickelmembran oder einer anderen semipermeablen Membran 411 und einen daran anschließenden Speichertank 420 für das Permeat auf. Die Umkehrosmoseanlage 400 weist eine Ablaufleitung 430 für das Permeat auf, welche an einem Permeatablauf 401 der Umkehrosmoseanlage angeordnet ist. Das bereitgestellte Permeat erfüllt alle Anforderungen zum Einleiten in ein herkömmliches Wassernetz und kann z.B. für die Toilettenspülung genutzt werden. Daher kann die Ablaufleitung 430 vorteilhafterweise einen Anschluss 431 an eine Sanitäranlage aufweisen. Der Speichertank

420 ist dabei Teil der Ablaufleitung 430. Der Speichertank 420 weist zudem eine Füllstands- und/oder Grenzstandsüberwachungsvorrichtung

421 auf, welche eine Notentleerung bei Erreichen eines bestimmten Grenzstands im Speichertank initiiert.

Entlang der Ablaufleitung 430 ist zudem eine Desinfektions-Dosiereinheit 440 zur Zuleitung eines Desinfektionsmittels in das Permeat angeordnet. Die Desinfektions-Dosiereinheit 440 weist einen Lagertank mit Desinfektionsmittel zur Wasserdesinfektion einer vorbestimmten Konzentration auf. Typischerweise kann es sich dabei um Chlor oder ein anderes Desinfektionsmittel wie z.B. NaCIO, insbesondere zwischen 0,1-1 ppm, handeln.

Weiterhin ist im oder am Osmosebehälter 410 oder entlang der Ablaufleitung 430 ein Aktivkohlefilter 450 vorgesehen. Dieser ist in Strömungsrichtung vorzugsweise vor der Desinfektions-Dosiereinheit 440 angeordnet.

Der Osmosebehälter 410 weist einen Konzentratablauf 412 auf, der der Ableitung eines Konzentrats dient. Das Konzentrat, in welchem die nach der Ultrafiltration verbliebenen Verunreinigungen enthalten sind, wird über den Konzentratablauf 412 in den Fettabscheider 100 zurückgeführt. In dem Konzentrat kann ein erhöhter CSB-Gehalt bis zu 3300 mg/l vs. 1000 mg/l feststellbar sein. Aufgrund der vergleichsweise geringen Abwassermenge des Konzentrats fällt die Schmutzfracht nicht wesentlich ins Gewicht.

Absetzbare Stoffe werden durch die vorbeschriebene Vorrichtung 2 vollständig und schwerflüchtige lipophile Stoffe weitestgehend entfernt. Im Laufe eines Jahres wurden Proben des Küchenabwassers entnommen und verschiedene Parameter durch Vollanalysen ermittelt:

1. Küchenwasser vor Einleitung

Abwassermenge (m3/d) = 1,9

Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR. (mg/l) <150 CSB, berechnet als 02 (mg/l) < 1000

Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 10

Temperatur (°C) <35

2. Küchenwasser am Filtrat-Ablauf der Ultrafiltration

Abwassermenge (m3/d) = 1,9 pH-Wert 7,0 - 7,5

Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <5 CSB, berechnet als O2 (mg/l) < 1000

Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 1,0

Temperatur (°C) <35

3. Küchenwasser am Konzentratablauf der Umkehrosmose

Abwassermenge (m3/d) = 0,57 pH-Wert 7,0 - 7,5

Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <20 CSB, berechnet als O2 (mg/l) <3333

Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 2,0

Temperatur (°C) <35

4. Küchenwasser am Permeatablauf der Umkehrosmose

Abwassermenge (m3/d) = 1,33 pH-Wert 6,5 - 7,5

Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <2,0

CSB, berechnet als O2 (mg/l) <200

Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 0,5

Temperatur (°C) <35

Das vorgenannte Verfahren und die vorgenannte Vorrichtung verarbeiten Küchenwasser der Systemgastronomie (QSR.) zu Brauchwasser, das zur Spülung von Toiletten oder zur Gartenbewässerung geeignet ist.

Dabei wird das gesamte anfallende Küchenwasser nahezu vollständig von schwerflüchtigen lipophilen Stoffen (SLS) und den absetzbaren Stoffen (ABS) gereinigt. Der pH-Wert des Abwassers wird neutralisiert. Das Konzentrat der Umkehrosmose, das den Abwasserstrom um 70% reduziert, weist eine erhöhte CSB-Konzentration bei gleichbleibender Schmutzfracht nach der Ultrafiltrationsbehandlung auf, wenn es zurück in den Fettabscheider gelangt. Die gelösten und ungelösten Bestandteile des Abwassers werden im Schlamm gebunden, der im Trockner gemeinsam mit Speiseresten zu Dünger verarbeitet werden kann, welcher in der biologischen Landwirtschaft genutzt werden kann.

Bezugszeichenliste

2 Vorrichtung

4 Zulauf

5 Strömungsrichtung

8 Anreicherungspfad

10 Koagulant

18 Regulierungspfad

22 Regulierungsmittels

100 Fettabscheider

101 Behälter

102 Trennwandung

103 Leitungen

104 Trennbereichs

105 Trennbereich

106 Überlauf

107 Füllstandssensor

108 Belüftungsvorrichtung

109 Vorrichtung zur Drucklufterzeugung

110 Vorabscheider

111 Abschöpfvorrichtung

112 Auffangbehälter

113 Aufnahmeraum des Behälters des Fettabscheiders

120 Druckgas-Düse

130 Leitung

140 Dosiereinrichtung

150 Dosiereinheit

151 Sensor

160 Mittel zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit

200 Sedimentierungseinrichtung

201 Teilsegment

202 Schlammablasses

203 Schräglamellen

204 Längsachse 205 Zulauföffnung

206 Ablauföffnung

210 Vorlagenbehälter

220 Überleitung

230 Lamellenklärer

231 Füllstandsmessgerät

250 Schlammsammeltank

251 Boden

252 Schlammablasses

253 Füllstandssensor und/oder Füllstandsgrenzschalter

254 Filterelement

255 Schlammsammelraum

256 Wandungsbereich

257 Flüssigkeitssammelraum

258 Retentat

259 aufkonzentrierter Schlammabgeleitet

260 Trocknungsanlage

300 Ultrafiltrationsanlage

310 Vorlagebehälter

331 Gehäuse

332 keramische Filtrationsscheiben

400 Umkehrosmoseanlage

401 Permeatablauf

410 Vorlagentank / Osmosebehälter

412 Konzentratablauf

420 Speichertank

421 Füllstands- und/oder Grenzstandüberwachungsvorrichtung

430 Ablaufleitung

431 Anschluss (Sanitäranlage)

440 Desinfektions-Dosiereinheit

450 Aktivkohlefilter