Abwasser von landwirtschaftlichen Betrieben

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Status Quo

Auf landwirtschaftlichen Betrieben fallen verschiedene Arten von Abwasser an. Ein klassisches Abwasser ist das Oberflächenwasser auf Biogasanlagen. Weiter können Melkhausabwasser oder Silagesickersaft anfallen. Alle diese Abwässer lassen sich hervorragend in den FlexBio-Behandlungsanlagen aufbereiten. Neben einleitfähigem Wasser erhalten Sie Biogas, welches Sie direkt energetisch verwenden können.

Die organische Belastung des Abwassers liegt im Bereich zwischen 200 bis 15.000 mg/l CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf). Silagesickersaft kann sogar CSB-Werte von über 100.000 mg/l erreichen. Die FlexBio-Anlagen können geringe Belastungen ebenso wie sehr hohe Belastungen effektiv aufreinigen und sind stabil gegenüber hydraulischen und organischen Schwankungen.

Nach aktuellem Stand wird das Abwasser häufig in das Gärrestlager eingebracht oder auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Wobei im letzteren Fall die Düngemittelverordnung zu beachten ist. In der Praxis hat sich zudem gezeigt, dass sich die Aufbereitung der Abwässer auf dem Betrieb als geeignetste Lösung darstellt, da so Ausbringungs- und Lagerkosten eingespart werden. Die kompakten FlexBio-Containereinheiten reinigen die anfallenden Abwässer auf Direkteinleiterqualität.

Alle weiteren Fragen beantworten wir Ihnen gerne in unserem FAQ!

Erläuterung der Technologie

Das speziell entwickelte Verfahren zur Reinigung von Abwässern aus landwirtschaftlichen Betrieben, ermöglicht eine effektive Reduktion der organischen Belastung im Abwasser. Das Verfahren zeichnet sich durch eine kompakte und robuste Bauweise, sowie geringen Energiebedarf aus. Nach der Behandlung kann das Wasser in den natürlichen Kreislauf, ohne Beeinträchtigung der Gewässergüte, zurückgeführt werden. Das, aus der Organik, gewonnene Biogas kann zur Energieerzeugung genutzt werden.

Die organisch verunreinigten Flüssigkeiten werden im ersten Schritt in einer kompakten Fermentationsanlage (Festbettfermenter) effektiv genutzt. Durch eine Füllkörperschüttung in diesem Fermenter wird eine starke Vergrößerung der Oberfläche erzielt, die als Besiedlungsoberfläche für die Mikroorganismen dient. Durch die Fixierung der Mikroorganismen wird ein Ausschwemmen verhindert und es kann ein sehr effektiver Abbau der Organik bei Verweilzeiten von unter einem Tag erzielt werden. Der Fermenter kann sowohl mesophil als auch psychrophil betrieben werden. Die Fermentationsanlage produziert, wie konventionelle Biogasanlagen, Biogas aus der eingetragenen Organik. Neben der Elimination von organischen Verunreinigungen werden im zweiten Schritt Stickstoffverbindungen effektiv abgebaut. Unter aeroben Bedingungen kommt es in einem der anaeroben Stufe nachgeschalteten Belebungsbecken zur Nitrifikation von Ammonium, teilweise zur Denitrifikation, sowie einer weiteren CSB-Elimination. Ein Teilstrom aus dieser Stufe wird in den anaeroben Festbettfermenter zurückgeführt. Durch die gleichzeitige Beschickung mit organisch belastetem Abwasser kommt es unter anaeroben Bedingungen zur Denitrifikation und somit zum Abbau von Nitrat zu gasförmigen Stickstoff.

 

Mit dem FlexBio-Verfahren erhalten landwirtschaftliche Betriebe eine umweltfreundliche, wirtschaftliche und flexible Lösung im Umgang mit Ihren Abwässern. Durch die Nutzung des Biogaspotentials aus dem Abwasser (bei Ø 5.000 CSB mg/l bis zu 2 m³-Methan pro m³-Abwasser) können nennenswerte Mengen an Biogas gewonnen werden. Andererseits entfällt durch die Reinigung des Abwassers die Notwendigkeit des Abtransports bzw. Ausbringung der Wassermengen. Dies führt zur Vermeidung von klima- und umweltschädlichen Emissionen, sowie zur Verringerung des Straßenverkehrsaufkommens in ländlichen Regionen (Umweltentlastung).

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Mess- und Steuerungstechnik

Die FlexBio-Behandlungsanlagen sind mit modernster Steuerungs- und Messtechnik ausgestattet und auf einen autonomen und vollautomatischen Betrieb ausgelegt. Kontinuierliche Messungen von relevanten Parametern sowie eine intelligente SPS-Steuerung gewährleisten eine optimale Auslastung der Anlage und eine sichere Einhaltung der Grenzwerte. Alle Einstellungen und Funktionen sind sowohl lokal als auch aus der Ferne durch jegliche Smart-devices (über einen sicheren VPN Zugang) vorzunehmen. Die Beschickung der Anlage wird entsprechend dem Füllstand im Sammelbecken gesteuert. Zusätzlich wird die organische Belastung des Abwassers messtechnisch erfasst. Das aufbereitete Wasser kann anschließend je nach Bedarf eingeleitet, versickert oder verregnet werden. Die für den Prozess benötigten technischen Bauteile und Steuerungselemente befinden sich in einem separaten Maschinenraum. Zudem verfügt der Container über eine Zustandsanzeige (grün, gelb, rot), einen Not-Ausschalter an der Außenseite und eine Gas-Überdrucksicherung.

Reinigungsleistung

Die Abbildungen stellen Messparameter einer Referenzanlage in Südniedersachsen dar. Anhand dieser Graphen soll beispielhaft die Reinigungsleistung einer AFBB-010 Anlage (20ft-Container) vorgestellt werden. Die Diagramme zeigen die organische Belastung (CSB) im Input und im Output der Anlage.

Um die Flexibilität und die Belastbarkeit der Reinigungsanlage aufzuzeigen, wurden 150 aussagekräftige Tage gewählt. In diesem Zeitraum wurde die Anlage ca. 40 Tage mit hochbelastetem Silagesickerwasser (grau hinterlegt) und die restlichen 110 Tage mit schwächer belastetem Oberflächenwasser (schwarz hinterlegt) aus dem Regenrückhaltebecken beschickt. Die Input-Belastung variierte zwischen ca. 100 mg/l CSB und ca. 45.000 mg/l CSB. Trotz der stark schwankenden Belastung wurden im CSB-Output nicht mehr als 108 mg/l CSB gemessen und es erfolgte keine Überschreitung des Grenzwertes von 120 mg/l CSB. Der durchschnittliche Durchsatz beträgt 11 m³/d in dem aufgeführten Zeitraum.

Anhand der Messung und damit verbundenen intelligenten Steuerung wird somit kontinuierlich die optimale Betriebsleistung eingestellt. Durch diese permanente Anpassung können auf der einen Seite große Mengen mit schwacher Belastung (z.B. Starkregenereignisse) und auf der anderen Seite geringe Mengen mit hoher Belastung (z.B. Silagesickerwasser) vollautomatisch und effektiv behandelt werden. Zudem ist durch den modularen Aufbau der Container-Anlagen eine Erweiterung durch Zusatzmodule jederzeit möglich.

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