Biologische Verfahren

Die biologische Behandlung ist nach wie vor der effizienteste Weg, um sowohl gelöste organische Verbindungen abzubauen als auch Stickstoff zu entfernen. Wir bieten klassische Behandlungen an, implementieren jedoch spezielle Belüftungssysteme. Die Bildung feinporiger Blasen ist für normales Abwasser sehr effizient. Grobe Blasensysteme zeigen Vorteile für Abwasser, das zur Ablagerung neigt. Träger können die aktive Biomasse pro Volumen erhöhen, das Verstopfen der Träger kann durch Auswahl des für diesen Zweck am besten geeigneten Typs und einer speziellen Trägerwaschvorrichtung überwunden werden.

Die biologische Behandlung ist der günstigste Weg, um Abwasserströme mit hohen organischen Belastungen zu behandeln. Hier sind "Bugs in Operation" (BIO), die gelöste organische Verbindungen abbauen. Daher sind genügend Sauerstoff-, Stickstoff-, Phosphor- und Spurenverbindungen erforderlich. Auf den ersten Blick scheint dies eine leichte Aufgabe zu sein. Es muss jedoch die richtige Prozesskombination, die richtige Vorbehandlung, das richtige Belüftungssystem und die richtige Schlammtrennung (Klärung) gewählt werden. Das übliche Design ist die Denitrifikation, gefolgt von einer belüfteten Nitrifikation mit mindestens 100 % Rückfluss zur Denitrifikation und einer nachgeschalteten Klärung mit Schlammrückführung zur Denitrifikation. Schließlich muss dies gemäß den Wassereigenschaften und den Grenzwerten für die Ableitung festgelegt werden. Vor der Behandlung müssen organische und anorganische Partikel sowie Fett und Öl entfernt werden. Belüftungssysteme reichen von extrem effizient, aber empfindlich, bis extrem robust, aber weniger effizient. Die Schlammtrennung kann entweder durch Klärbecken oder durch Membransysteme erfolgen. Aerobe Systeme können strenge Abflussgrenzen erreichen und gleichzeitig hohe Schlammmengen produzieren. Anaerobe Systeme eignen sich gut als Vorbehandlung für konzentrierte Ströme und wandeln gelöste organische Verbindungen in wertvolles Biogas um, sind jedoch ziemlich empfindlich.

Biologisch aktivierte Filtration

Die biologisch aktivierte Filtration (BAF) dient zur Entfernung von BSB und CSB sowie zur Stickstoffreduzierung sowohl im Abwasser als auch im verschmutzten Oberflächenwasser. Der Platzbedarf ist im Vergleich zu herkömmlichen Belebtschlammsystemen um mehr als 50 % geringer. Das System ist vollautomatisch in Betrieb. Zur Denitrifikation muss eine Kohlen-stoffquelle dosiert werden, während die Belüftung gestoppt wird.
Bei der biologisch aktivierten Filtration (BAF) werden sessile Mikroorganismen verwendet, um organische Verbindungen (BSB, CSB) und Stickstoff aus Abwasser und belastetem Oberflächenwasser zu entfernen. Perlen auf Tonbasis ermöglichen das Wachstum verschiedener Organismen in einem vorgeschalteten Reaktorsystem. Da normalerweise Nährstoffe im Wasser vorhanden sind, muss nur Luft zur Sauerstoffversorgung injiziert werden. Hierbei ist die gleichmäßige Verteilung von Luft und Wasser der Schlüsselfaktor. Die Nitrifikation geht mit der Entfernung von Kohlenstoff bei geringerer Reaktionszeit einher. Die beiden Prozesse können in einem einzigen Reaktor implementiert oder in zwei getrennte Filterstufen aufgeteilt werden. Zur Denitrifikation wird ein separater anoxischer Filter (ohne Prozessbelüftung) verwendet. Als Kohlenstoffquelle kann entweder der Abwasserstrom oder die Dosierung einer externen Kohlenstoffquelle genutzt werden. Dann könnte eine nachgeschaltete BAF zur abschließenden Reinigung verwendet werden, um verbleibende organische Verbindungen abzubauen. Unser Know-how auf diesem Gebiet basiert auf verschiedenen Referenzen und einer Doktorarbeit. Referenzen umfassen die kommunale Abwasserbehandlung, die nachgeschaltete Reinigung sowie eine Vorbehandlung von hoch beladenem Oberflächenwasser.

Fällung und Flockung für hochbelastete Industrieabwässer

Produktionsabwasser enthält gelöste und gesetzt Schadstoffe, die mit Verfahren der Flockung und Fällung entfernt werden können. Neben Schwermetallen werden auch organische Inhaltsstoffe stark reduziert. Je nach Wassermenge werden Chargen- oder Durchlaufmenge angepasst.

Hochleistungssedimentation zur Schlammabtrennung

Mit LHPS wurde ein System entwickelt, dass das Einmischen von Chemikalien, die Koagulation, die Flockung, die Sedimentation, die Partikelentfernung und die Schlammverdickung trennt. Jedes System ist auf die Bedürfnisse der jeweiligen Aufgabe zugeschnitten. Abhängig von der Dosierung der eingesetzten Chemikalien, der Reaktionstemperatur und der Schlammbildung hat jedes System seine eigene DNA. Alle Prozesse, die Fällung und Flockung umfassen, können implementiert werden: Koagulation/Flockung, Enthärtung oder Dekarbonisierung sowohl für die Wasserversorgung als auch für die Abwasserbehandlung.

Membranverfahren Umkehrosmose

Bei der Umkehrosmose handelt es sich um ein Standardverfahren in der Aufbereitung von Prozesswasser. Die vorbehandelten Wasserqualitäten werden in einen Konzentrat- und einen Permeatstrom aufgeteilt. Die aus dem Wasser zu entfernenden Salze und andere gelöste Inhaltsstoffe bleiben somit im Konzentratstrom zurück. Zur Dimensionierung Ihrer Umkehrosmoseanlage nutzen wir modernste Berechnungsprogramme, welche anhand der vorhandenen Wasserqualität die benötigte Dimensionierung exakt bestimmen können. Die von uns geplanten und konstruierten Umkehrosmoseanlagen bieten permanente Leistung zwischen 5 und 3000 m³/h. Größere Leistungen werden im Sinne der Effizienz und Sicherheit mehrstraßig ausgeführt.

Ionentauscher

Ionenaustauscherkolonnen sind mit Harzmaterialien gefüllt, mit denen gelöste Ionen durch andere Ionen gleichnamiger Ladung positiv oder negativ ersetzt werden können. Es findet dabei ein Ionenaustausch statt. ALMAWATECH-Ionenaustauscher kommen als mobile Behälter oder Kunststoffsäulen für kleinere oder mittlere Wassermengen oder in Stahldruckfiltern für große Wassermengen zum Einsatz. Die auszutauschenden Ionen werden im Ionenaustauschermaterial gebunden, das auf der anderen Seite eine äquivalente Ladungsmenge von gebundenen Ionen abgibt. Je nach Art des Einsatzes unterscheidet man Kationenaustauscher oder Anionenaustauscher. Im Kationenaustauscher ist die aktive Gruppe eine anionische Gruppe. Bei Kationenaustauschern werden stark saure und schwach saure Austauscherharze unterschieden. Bei Anionenaustauschern gibt es stark saure oder schwach saure oder stark basische oder schwach basische Konfiguration. Weitere Grundlageninformationen zu Ionenaustauschertechnologie ist leicht im Internet zu finden. ALMAWATECH prüft je nach Anwendungsfall im eigenen Technikum die jeweilige Anwendung, wählt Harze namhafter Hersteller aus und füllt diese in die maßgeschneiderten ALMA ION-Anlagen. Je nach Größe der Anlage können beladene Harze innerhalb der Anlage regeneriert (in situ) oder per Wechselfilter in ein Regenerierwerk gebracht. ALMAWATECH bietet Regenerierdienstleistungsharzaustausch an. Die Leistungsbereiche der ALMA ION-Anlagen gehen von 1 m³/h bis 1.000 m³/h. 

Biologisch aktivierte Filtration

Die biologisch aktivierte Filtration (BAF) dient zur Entfernung von BSB und CSB sowie zur Stickstoffreduzierung sowohl im Abwasser als auch im verschmutzten Oberflächenwasser. Der Platzbedarf ist im Vergleich zu herkömmlichen Belebtschlammsystemen um mehr als 50% geringer. Das System ist vollautomatisch in Betrieb. Zur Denitrifikation muss eine Kohlen-stoffquelle dosiert werden, während die Belüft-ung gestoppt wird.

Bei der biologisch aktivierten Filtration (BAF) werden sessile Mikroorganismen verwendet, um organische Verbindungen (BSB, CSB) und Stickstoff aus Abwasser und belastetem Oberflächenwasser zu entfernen. Perlen auf Tonbasis ermöglichen das Wachstum verschiedener Organismen in einem vorgeschalteten Reaktorsystem. Da normalerweise Nährstoffe im Wasser vorhanden sind, muss nur Luft zur Sauerstoffversorgung injiziert werden. Hierbei ist die gleichmäßige Verteilung von Luft und Wasser der Schlüsselfaktor. Die Nitrifikation geht mit der Entfernung von Kohlenstoff bei geringerer Reaktionszeit einher. Die beiden Prozesse können in einem einzigen Reaktor implementiert oder in zwei getrennte Filterstufen aufgeteilt werden. Zur Denitrifikation wird ein separater anoxischer Filter (ohne Prozessbelüftung) verwendet. Eine Kohlenstoffquelle kann entweder der Abwasserstrom oder die Dosierung einer externen Kohlenstoffquelle genutzt werden. Dann könnte ein nachgeschalteter BAF zur abschließenden Reinigung verwendet werden, um verbleibende organische Verbindungen abzubauen. Unser Know-how auf diesem Gebiet basiert auf verschiedenen Referenzen und einer Doktorarbeit. Referenzen umfassen die kommunale Abwasserbehandlung, die nachgeschaltete Reinigung sowie eine Vorbehandlung von hoch beladenem Oberflächenwasser.

Oxidation

Die nasschemische Oxidation ist der richtige Ansatz, wenn giftige oder persistente organische Stoffe entfernt werden müssen. Für hohe Volumenströme und niedrige Konzentrationen ist Ozon der richtige Ansatz. Geringe Volumenströme zwischen 2 und 10 m³/h und bis zu 50 g/l CSB können mit einem Fenton-basierten Ansatz behandelt werden.
Biologische Prozesse können in der Behandlungsleistung eingeschränkt werden, wenn organische Wasserverbindungen ein toxisches Verhalten zeigen, extrem persistent sind oder wenn hohe Salzkonzentrationen keinen biologischen Abbau ermöglichen. Dann kann die nasschemische Oxidation diese Verbindungen umwandeln und eine anschließende biologische Behandlung, anschließende Ausfällung oder sogar vollständige Oxidation der Verbindungen ermöglichen. Ozon ist in der Oberflächenwasseraufbereitung für Trinkwasser weit verbreitet und wurde in jüngster Zeit immer häufiger zur Nachreinigung von Abwässern eingesetzt, um organische Spuren zu entfernen. Es ist die richtige Wahl für hohe Volumenströme bei geringer Konzentration organischer Verbindungen bis zu 50 mg/l DOC. Die Oxidation auf Fenton-Basis ist die perfekte Wahl für kleine Volumenströme bei hohen Konzentrationen organischer Verbindungen bis zu 50 g/l CSB. Da Prozesse auf Fenton-Basis mit der Eisenfällung einhergehen, können bis zu 75 % der CSB-Entfernung auf eine Ausfällung zurückgeführt werden, die im ursprünglichen Wasser nicht erreicht werden konnte. Wir nennen das auch „aktivierte Flockung“.

Kompakte Abwasserbehandlungsanlage

Der Einsatzbereich der kompakten Abwasserbehandlungsanlagen der ALMAWATECH liegt in der Behandlung kleinerer, aber hochbelasteter, industrieller Abwassermengen, in der Flockung und Filtration kleinerer und mittlerer Abwassermengen aus der Produktion in verschiedenen Branchen. 

Der Schwerpunkt für den Einsatz der chemisch-physikalischen Kompaktanlagen liegt bei schwermetallhaltigen, pigmenthaltigen oder farbhaltigen Abwässern aus verschiedenen Industrien. Farbherstellung, Kartonagenverarbeitung, Flexodruck, Oberflächentechnik sind typische Einsatzbereiche dieser werksgefertigten, modularen Technologie, deren Anlagen mit speicherprogrammierbaren Steuerungen automatisiert und remote überwacht werden können. 

Kompakte Containerlösungen

Der Einsatzbereich der kompakten Abwasserbehandlungsanlagen der ALMAWATECH liegt in der Behandlung kleinerer, aber hochbelasteter, industrieller Abwassermengen, in der Flockung und Filtration kleinerer und mittlerer Abwassermengen aus der Produktion in verschiedenen Branchen.  Unsere kompakten Abwasseranlagen sind als Containerlösungen zu erhalten und bieten unseren Kunden weitreichende Vorteile.  Sie sind kostengünstig, platzsparend und flexibel.

Flotationsanlagen

Als Teil der Abwasseraufbereitung mittels Chemie kommen sogenannte Flotationsanlagen zum Einsatz. ALMAWATECH baut sowohl kompakte Baureihen bis zu einer Leistung von 20 m³/h in Kunststoffverbundbauweise als auch individuell konzipierte Plattformanlagen in Edelstahl im Leistungsbereich zwischen 20 m³/h und 80 m³/h. Für die Funktion und Leistungsfähigkeit der Flotationsanlagen ist der chemisch- physikalische Flockungsprozess und simultaner Eintrag von Treibluft in das Flockengerüst maßgeblich. Spezifische Vorversuche mit den jeweiligen Abwässern in Bezugnahme auf die spätere Flotationsanlage und deren Dimensionierung sind unerlässlich. Dafür steht ALMAWATECH ein eignes Technikum für Pilotversuche zur Verfügung. So kann die Flockung exakt bestimmt und die Flotationsanlagen exakt kalibriert werden.

ALMA NeoDAF Flotationsanlagen

Die ALMAWATECH-Gruppe hat zwei Jahre in einem staatlich geförderten ZIM-Projekt geforscht und entwickelt. Das Ergebnis der Forschungsarbeit zeigt sich in der neuen Produktlinie ALMA NeoDAF. Dies ist eine neue, stark weiterentwickelte Anlage mit mehreren integrierten Verfahrensstufen. Neutralisation, Prezipitation, Koagulation, und Flockulation bilden die erste chemische Behandlungsstufe. Hier werden Schadstoffe gefällt, koaguliert und in Makroflocken überführt. Alles wird automatisiert und inline von der ALMAWATECH-Software gesteuert und geregelt. Dabei wird luftgesättigtes Treibwasser aus dem neu entwickelten Bubble Booster beigemischt, um die Kalkulation und Flockung zu optimieren. Der nachfolgende Flotationsreaktor trennt in der zweiten Verfahrensstufe Flocken, Partikel und Wasser mit Luftmikroblasen aus dem bereits genannten neuen Bubble Booster. Dieser kann überdies auf die häufig verwendeten empfindlichen 3-Phasen-Mischpumpen verzichten. Im Bubble Booster werden herkömmliche, effiziente Edelstahl-Kreisel-pumpen eingesetzt. Der durch die Mikroblasen aufschwimmende Schadstoffteppich wird auf der Oberfläche automatisch abgeräumt. Als dritte Stufe kann bei hoher Zulauflast eine integrierte Nachfiltration geliefert werden. Durch einen kontinuierlichen ,statischen Trommelfilter erfolgt eine Polizeifiltration. Die Trennleistung des Gesamtsystems ist außerordentlich und der Energieeinsatz liegt weit unter anderen Verfahren, beispielsweise der Ultrafiltration. Die kompakte, modulare Bauweise der ALMA NeoDAF verlangt zudem eine vergleichsweise kleine Aufstellfläche.

Mehrstufige modulare Systemlösungen

ALMAWATECH bietet ein ausgereiftes, modulares, vollintegriertes Containersystem. Hier können kompakte ALMAWATECH-Anlagen komplett eingebaut werden und Anlagen mit größeren verfahrenstechnischen Komponenten und Behältern werden modular aus mehreren Raumzellen zusammengestellt und mit modularen, meist geschraubten Tanks verbunden. So können Anlagen mit einer Leistung von bis zu mehreren 1.000 m³/Tag ohne große Betonarbeiten im Baufeld errichtet werden. Lediglich Fundamentplatten oder Fundamentstreifen für Tanks und Module sind notwendig. Die einzelnen Modulzellen sind vollisoliert und korrosionsgeschützt und je nach Konfiguration beheizt, klimatisiert und be- bzw. entlüftet. Je nach Gefährdungsstufe des Abwassers oder der gelagerten Chemikalien sind die Module als Auffangwannen ausgestattet. Dachbegrünung oder die Vorbereitung für die Montage von Solarzellen sind möglich. Kombinationsverfahren gibt es mit 2-5 Stufen.

Anlagen für die Forschung

Für Hochschulen und Forschungseinrichtungen entwickeln wir individuell konfigurierte, mobile Ausrüstungen nach ihrer Spezifikation und in enger Abstimmung. Durch unsere eigene Fertigungswerkstatt und unsere eigene Schaltschrankplanung und Steuerungstechnik sind wir in der Lage, sehr flexibel und integriert zu fertigen. Wir entwickeln, planen und bauen für Institute und Hochschulen Anlagen in Containermodulen und auf Recks.