Abwasseraufbereitung am Flughafen Frankfurt

Am Frankfurter Flughafen setzt man für die Abwasserbehandlung der mehr als 40 Gastronomiebetriebe auf zukunftsweisende und besonders umweltfreundliche biologische Lösungen. Das Abwasser der zahlreichen Kantinen, Bistros, Restaurants und Fast-Food-Filialen wird effektiv mit den BioJet-Systemen von ACO Haustechnik behandelt. Um die Konzentration von Fetten und Ölen aus dem Abwasser der Großküchen zu reduzieren, sind zwei verschiedene Abwasserbehandlungsverfahren in verschiedenen Ausbaustufen im Einsatz.

Hohe Grenzwerte gegen fettbelastete Abwässer

Speziell den in vielen Städten geforderten Grenzwert für den Parameter „schwerflüchtige lipophile Stoffe“ – 100 mg/l zum Beispiel in Frankfurt – zur Einleitung lipophiler Stoffe kann die Fraport AG durch den Einsatz von Mikroorganismen dauerhaft unterschreiten. Der Restanteil schwerflüchtiger lipophiler Stoffe im Wasser lässt sich mit so genannten Standardbiologien um mehr als zwei Drittel reduzieren. Weiteres Plus für die Umwelt: Die biochemischen Prozesse stabilisieren den pH-Wert des Abwassers im neutralen Bereich und reduzieren die BSB₅- und CSB-Belastung. Die Gründe für den herabgesetzten Grenzwert liegen seitens der Gemeinde im Schutz von Kanalnetz und Kläranlagen, da sich die organische Belastung im Zulauf von Kläranlagen durch Fette und Öle drastisch erhöht. Zudem setzen sich Fette und Öle entlang des Fließweges an Rohrwandungen der Kanäle und Anlagenteilen, beispielsweise Pumpwerken, ab und führen hier zu Betriebsproblemen. Entstehende Fettsäuren führen in der biologischen Behandlungsstufe von Kläranlagen zu Schaum-, Bläh- und Schwimmschlammbildung. Betriebsstörungen in nachgeschalteten Anlagenteilen, beispielsweise in der Nachklärung, sind hierdurch unvermeidbar.

Biologien im Einsatz gegen schwerflüchtige lipophile Stoffe

Um den geforderten Grenzwert zu unterschreiten, muss das Abwasser nachbehandelt werden – entweder chemisch oder durch den Einsatz von Biologien. Wenn Fettabscheider nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik dimensioniert sind und normgerecht betrieben werden, senken sie die Konzentration schwerflüchtiger lipophiler Stoffe auf ca. 300 mg/l. Eine weitere Senkung der Konzentration ist aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Emulsionen wie auch konstruktiver Erfordernisse mit konventionellen Fettabscheidern nur bedingt möglich: Emulsionen verhalten sich wie Schwebstoffe, sie sedimentieren und flotieren nicht. Bei der ACO Standardbiologie BioJet durchströmt das Abwasser aus dem Fettabscheider mehrere in Reihe geschaltete Reaktoren. Hier vollzieht sich ein kaskadenförmiger Abbau der organischen Fracht. In den Reaktoren liegt eine an das vorhandene Abwasser adaptierte Mikrobiozönose, sowohl suspendiert als auch auf Aufwuchsträgern fixiert, vor. Die Mikroorganismen bewerkstelligen den Abbau der als Emulsion vorliegenden Fette und Öle. Ergänzend wird der pH-Wert durch biochemische Reaktionen im neutralen Bereich stabilisiert. Mit dem biologischen Abbau der Fette und Öle geht auch eine Reduzierung der organischen Kohlenstoffbelastung – erfasst als CSB und BSB5 – einher (siehe Infokasten).

Der biologischen Behandlung ist eine Sedimentation nachgeschaltet, wodurch die Biomasse zurückzuhalten wird. Um den Grenzwert der schwerflüchtigen lipophilen Stoffe weiter zu senken und um einen Rückhalt von Schwimm- und Schwebstoffen zu gewährleisten, kann das System optional mit einer Filtrationseinheit ausgestattet werden. Das System BioJet ist ausgelegt für den Anschluss an Fettabscheider bis einschließlich Nenngröße 10.

Das zweite am Frankfurter Flughafen eingesetzte System, die ACO Passavant Hochleistungsbiologie, arbeitet ebenfalls mit einem Mix aus fixierter und suspendierter Biomasse. Jedoch sind hier mehrere Reaktoren parallel geschaltet und werden im Batch-Verfahren betrieben: Mit Hilfe eines vorgeschalteten Misch- und Ausgleichsbehälters können auch große Abwasservolumenströme effektiv behandelt werden. Die Biologiereaktoren werden je nach Abwasseranfall wechselseitig beschickt. Ausgelegt sind diese Anlagen für den Anschluss an Abscheideranlagen ab Nenngröße 10.

Passgenaue Lösungen für die Terminals

Die zwei unterschiedlichen Abwasserbehandlungsverfahren sind bei der Fraport AG in Frankfurt in individuellen Ausbaustufen im Einsatz, um das Abwasser der zahlreichen Großküchen effektiv biologisch zu behandeln. Denn das System basiert auf einem Baukastenprinzip. Die Biologiereaktoren bestehen aus mehreren Segmenten für eine problemlose Einbringung in die vorgesehenen Räumlichkeiten, daher ist auch ein nachträglicher Einbau vor Ort jederzeit möglich.

Dem Grundriss und den Bedürfnissen der Bauherren auf Deutschlands größtem Flughafen passen sich die in Reihe geschalteten BioJet Reaktoren durch verschiedene Ausführungen wie z. B. abgewinkelte Zu- und Abläufe oder unterschiedliche Reaktorhöhen bestmöglich an: Im Terminal 1 wurden in den letzen zwölf Monaten zwei biologische Nachbehandlungsstufen eingebaut. Die BioJet-F NS7 mit Sedimentationseinheit entspricht mit besonders geringen Maßen der beim RBA1 geforderten minimalen Raumbelegung. In Gebäude 207 des Terminal 1 sorgt die BioJet-F NS10 mit Filtrationseinheit und integriertem Anlagenbypass für gereinigtes Abwasser. Befestigt auf einem mitgelieferten Edelstahlpodest für den Fettabscheider sowie mit einer Sonderbauhöhe der Biologie-Reaktoren von 2,40 m integriert sich die Anlage nahtlos in die Umgebung. Auch auf Terminal 2 wurden zwischen Januar 2008 und Oktober 2008 zwei Anlagen installiert, die individuell mit Blick auf die jeweiligen Räumlichkeiten ausgerichtet wurden. In Gebäude 151 passt sich die BioJet-F NS7 durch Behälterecklösungen an die örtlichen Verhältnisse an. Die BioJet-F NS10 wurde in Gebäude 150 entlang der Raumwände aufgestellt, sodass auch er mit einer minimalen Raumnutzung auskommt. Beide Abwasserbehandlungsanlagen wurden mit Filtrationseinheit geliefert.

Im Oktober 2008 wurde zudem eine Hochleistungsbiologie mit integriertem Anlagen-By-pass der Gastronomie des Gebäudes 536 nachgeschaltet. Ein vorgeschalteter Schlammfang scheidet feste Bestandteile und Sinkstoffe ab. Zudem wurden Biologie-Reaktoren in Sonderbauweise (Durchmesser: 2,25 m; Reaktorhöhe: 2,52 m). Die Besonderheit: Die Aufstellung der Hochleistungsbiologie erfolgte in einem unterirdischen Stahlbetonbecken.

Flexible Steuerung und leichte Wartung

Auch die Steuer- und Regeltechnik passt sich bei allen eingebauten  Systemen flexibel an. Ausführungen mit Touchpanel und graphischer Benutzerführung sind problemlos realisierbar, ebenso wie die Erfassung und Auswertung spezifischer abwassertechnischer Parameter, wie z. B. Sauerstoffkonzentration oder pH-Wert in den Reaktoren. Alle Komponenten der im Automatik-Betrieb arbeitenden Anlagen werden aus hochwertigem Edelstahl gefertigt und sind geruchsdicht gekapselt. Für einen reibungslosen Ablauf wird eine halbjährliche Wartung empfohlen. Die biologischen Reinigungssysteme verringern nicht nur die Einleitwerte. Auch Rückstände, die kontinuierlich entsorgt werden müssen, fallen weg – und damit reduziert sich ein kostenintensiver Wartungsaufwand.

Ökologische Aufbereitung – ökonomische Resultate

Insgesamt ergibt sich für den Betreiber derartiger Anlagen eine deutliche Kostenersparnis je nach anfallendem Schmutzwasservolumen und organischer Belastung. Die Gemeinden erheben auf Grundlage ihrer Abwassersatzungen so genannte Starkverschmutzerzuschläge für die Ableitung und Behandlung des Abwassers. In fast allen Fällen rentieren sich diese Nachbehandlungsanlagen schnell.