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Membrane reinigen Schmutzwasser

Lesezeit: 4 Minuten

Auf Rangier- und Fahrsilo­flächen von Biogasanlagen fallen große Mengen verschmutztes Ober­-flächen­wasser an, die nicht in Gewässer fließen dürfen. Ein neues Verfahren soll Abhilfe schaffen.


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Bis zu 4 000 m3 Wasser sammeln sich Jahr für Jahr auf den Wegen und Siloflächen in der Anlage der Biogas Greven e. G. (Nordrhein-Westfalen). Die 1,2 Megawatt (MW) große Biogasanlage betreiben mehrere Landwirten seit dem Jahr 2011 gemeinsam. Gerade auf den Fahr- und Rangierflächen fällt viel Schmutzwasser an, das der technische Leiter Bernhard Averbeck wie andere Betreiber auch auffangen muss und nicht mehr in Oberflächengewässer einleiten darf.Eine Lösung könnte sein, dass Wasser in das Gärrestlager zu leiten und mit der Gülle auszubringen. Aber das erhöht die nötigen Lagerkapazitäten und die Transportkosten erheblich. Klärbeet reinigt schlecht: Die Grevener haben sich als Alternative für die Reinigung des Wassers entschieden. Für rund 40 000 € hatten sie vor einigen Jahren eine Pflanzenkläranlage nachgerüstet. Doch immer wieder floss noch stark belastetes Abwasser mit 1 500 bis 3 000 mg CSB pro Liter aus dem Klärteich in einen nahe gelegenen Bach. Erlaubt sind jedoch bei ihm nur 65 mg/l. CSB steht für „Chemischer Sauerstoffbedarf“ (siehe Kasten rechts).„Das Problem haben mehrere Landwirte mit einer Pflanzenkläranlage. Im Winter ist die Reinigungsleistung eingeschränkt“, beschreibt Kirsten Loewe von der Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK), Standort Göttingen. Denn die Mikro­organismen, die im Bodenfilter siedeln und die organische Substanz abbauen, sind weniger aktiv. Zudem ist die Photosyntheseleistung der Pflanzen im Winter gering. Ein weiterer Nachteil von Pflanzenkläranlagen ist der hohe Platzbedarf. Und schließlich lässt sich das biologische System schlecht steuern und überwachen. Daher brauchte Averbeck eine neue Lösung. Im Juli 2015 hatte er eine Wasseraufbereitungsanlage nach dem „Membran-Bioreaktor-Verfahren“ neben dem Klärteich bauen lassen. Diese Anlage mit dem Markennamen „Enviclear“ reinigt das Abwasser biologisch und filtert es zusätzlich. Hersteller ist die A3 Water Solutions (eine Tochterfirma des Biogasanlagenbauers Envitec Biogas). Drei Meter tief in der Erde: Herzstück der Anlage ist ein Belebungsreaktor mit 20 m3 Volumen und einem Membranfiltermodul. In dem 3,25 m tief in die Erde eingelassenen Betonzylinder sind unten Belüfter angeordnet, die regelmäßig Luft in das Wasser blasen. Den Sauerstoff darin benötigen die frei im Wasser schwimmenden Bakterien zum Abbau der organischen Substanz. Die Belüftung dient aber auch dazu, das Wasser in Bewegung zu halten und damit Beläge von dem Membranfilter abzuspülen. Das Wasser wird mithilfe der Membranen gefiltert, die in Modulen zusammengefasst sind. Die Poren in den Membranenplatten sind mit 50 Nanometern so klein, dass nur klares Wasser, aber keine Bakterien hindurchpassen. Das Wasser wird mit einer Pumpe durch die Filter gesaugt und dann an den Bach abgegeben. Das organische Material bleibt als Schlamm zurück. In der Anlage kommen pro Jahr rund 50 m3 davon zusammen. Er lässt sich z. B. in der Biogasanlage verwerten. „Der Schlamm fällt auch bei Pflanzenkläranlagen an, die im Abstand von wenigen Jahren ausgebaggert werden müssen. Diese Kosten werden jedoch oft unterschlagen“, erklärt A3-Geschäftsführer Ulrich Brüß. Die Anlage hat einen Durchsatz von 0,5 m3 pro Stunde. Weil bei einem Stark­regen deutlich mehr Wasser in kurzer Zeit anfällt, wird dieses zunächst in dem vorhandenen Klärteich zwischengespeichert. Von dort wird es dann kontinuierlich zur Membranfiltration gepumpt. Nach der Reinigung wird das saubere Wasser in den Bach geleitet. „Jede Biomembrananlage braucht einen Puffer dieser Art. Der ist aber meist schon vorhanden, da das Regenwasser auch nur gedrosselt in den Bach abgegeben werden darf“, macht Brüß deutlich. Über die Gebläsestärke und die Sauerstoffversorgung lässt sich die Aufbereitung anpassen, falls die CSB-Werte zu hoch sein sollten. Hauptverschleißteil sind die Membranen. Aber dieses Risiko hat Averbeck über einen Wartungsvertrag an den Hersteller abgegeben. Dieser wartet die Anlage einmal im Jahr und tauscht das Membranmodul gegen ein generalüberholtes aus. Die Anlage verbraucht im Betrieb am Tag etwa 60 bis 70 kWh Strom. „Der Stromverbrauch ist der größte Kostenfaktor im Betrieb“, sagt er. Die Anlage kostet je nach Aufwand der Installation zwischen 60 000 und 70 000 €. Dazu kommt ein Pufferspeicher für das Schmutzwasser, sofern noch nicht vorhanden.Hinrich Neumann

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