Die Reinigung von Tanks und Tankwagen ist ein essenzieller Bestandteil industrieller Prozesse, insbesondere in der Chemie-, Lebensmittel- und Wasseraufbereitungsindustrie. Bei diesen Reinigungsprozessen entstehen stark belastete Abwässer, die vor der Einleitung in die Kanalisation oder Wiederverwendung einer umfassenden Behandlung unterzogen werden müssen. In der Abwassertechnik liegt der Fokus darauf, diese Reinigungsabwässer effizient zu behandeln, um Schadstoffe wie Öle, Fette, Chemikalienreste, organische Stoffe und Feststoffe zu entfernen.

Entstehung von Abwasser bei der Tank- und Tankwagenreinigung

Die Tankreinigung (stationär) und die Tankwagenreinigung (mobil oder stationär) führen zu spezifischen Abwässern, die durch ihre Zusammensetzung eine besondere Herausforderung darstellen:

  1. Tankreinigung:

    • Reinigung von Chemikalientanks, Schlammbehältern oder Abwassertanks.
    • Rückstände: Chemikalien, Schlämme, Stäube, organische und anorganische Stoffe.
  2. Tankwagenreinigung:

    • Reinigung von mobilen Tanks, die verschiedene Flüssigkeiten transportieren (z. B. Chemikalien, Öl, Lebensmittel).
    • Rückstände: Produktreste (z. B. Öle, Säuren, Laugen, Farbstoffe), Tenside aus Reinigungsmitteln, Feststoffe.

Die Reinigung erfolgt üblicherweise mit Hochdruckreinigung, Sprühdüsen oder CIP-Systemen (Clean-In-Place), bei denen große Mengen Wasser und Reinigungsmittel eingesetzt werden.

Charakteristik des entstehenden Abwassers

Das Abwasser aus Tank- und Tankwagenreinigung ist heterogen und hochkonzentriert. Es weist folgende Hauptmerkmale auf:

  1. Hohe organische Belastung:

    • Chemische Rückstände, Tenside und organische Stoffe führen zu einem hohen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB).
  2. Öle und Fette:

    • Mineralöle und pflanzliche Öle sind häufig enthalten und erfordern spezielle Abtrennungsverfahren.
  3. Schwermetalle:

    • Reste von Chemikalien können Schwermetalle wie Chrom, Zink oder Kupfer enthalten.
  4. Festsedimente und Schwebstoffe:

    • Rückstände aus den gereinigten Behältern (z. B. Schlämme, Pigmente, Sand) führen zu einer hohen Schwebstoffbelastung.
  5. Variable pH-Werte:

    • Die Reinigung mit Säuren oder Laugen kann das Abwasser stark sauer oder alkalisch machen.

Verfahren zur Abwasserbehandlung

1. Ölabscheider: Entfernung von Ölen und Fetten
Funktion und Prinzip

Ölabscheider trennen Öle, Fette und andere leichte Flüssigkeiten vom Wasser. Das Funktionsprinzip basiert auf der Dichteunterschied zwischen Öl und Wasser:

  • Leichtflüssigkeiten wie Öl schwimmen aufgrund ihrer geringeren Dichte auf der Wasseroberfläche, während schwerere Stoffe sedimentieren.
  • Schwere Partikel wie Sand oder Schluff werden im Schlammbereich abgesetzt.
Verfahren
  • Koaleszenzabscheider:
    • Die Abscheidung wird durch Koaleszenzelemente verbessert, die Öltröpfchen zusammenführen und größere Ölcluster bilden. Diese steigen schneller an die Oberfläche.
  • Standard-Ölabscheider:
    • Effizient bei der Behandlung von Abwässern mit frei schwimmendem Öl.
  • Zweistufige Ölabscheider:
    • Integrieren eine Schlammfangzone, um Feststoffe vor der Ölabscheidung zu entfernen.
Behandlungsschritte im Ölabscheider
  1. Einlaufzone:
    • Beruhigung der Strömung, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten.
  2. Koaleszenzbereich:
    • Bildung größerer Ölcluster und deren Abscheidung an der Oberfläche.
  3. Schlammfang:
    • Ablagerung von schweren Partikeln wie Sand und Schluff.
Vorteile des Ölabscheiders
  • Effektive Entfernung von Ölanteilen bis zu Konzentrationen von < 20 mg/L.
  • Schützt nachgelagerte Anlagen vor Verstopfungen und Überlastungen.
  • Kosteneffiziente Vorbehandlung bei stark ölbelastetem Abwasser.
2. Chemisch-physikalische Behandlung in Flotationsanlagen

Nach der Ölabscheidung verbleiben fein dispergierte Öle, Fette und gelöste Stoffe im Abwasser. Diese werden in einer Flotationsanlage durch chemische Konditionierung und physikalische Trennung entfernt.

Funktion und Prinzip

Die Flotation nutzt feine Luftblasen, um Partikel und feinste Öltröpfchen an die Oberfläche zu transportieren, wo sie als Schlamm abgeschöpft werden. Chemische Reagenzien verbessern die Abscheideleistung.

Verfahren
  1. Chemische Konditionierung:

    • Fällungsmittel:
      • Eisen- oder Aluminiumsalze (z. B. FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) zur Ausfällung gelöster Stoffe.
      • Bindung von Phosphaten oder Schwermetallen.
    • Flockungshilfsmittel:
      • Organische Polymere fördern die Bildung großer, stabiler Flocken, die sich leicht abscheiden lassen.
    • pH-Anpassung:
      • Neutralisation des Abwassers durch Zugabe von Säuren (z. B. Schwefelsäure) oder Laugen (z. B. Natronlauge) auf einen optimalen pH-Wert von 6,5–8,5.
  2. Flotationsprozess:

    • Luftblasenbildung:
      • Feine Luftblasen werden durch Druckentspannung oder durch Diffusoren erzeugt.
    • Anhaftung an Partikel:
      • Die Luftblasen binden sich an die Flocken oder Öltröpfchen, die durch den Auftrieb an die Oberfläche gelangen.
    • Schlammaustrag:
      • Der an der Oberfläche gebildete Schaum wird kontinuierlich abgeschöpft.
Vorteile der Flotationsanlage
  • Effiziente Abscheidung feinster Öltröpfchen und Partikel.
  • Reduktion des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und der Schwebstoffbelastung.
  • Geeignet für hochbelastete Abwässer mit variabler Zusammensetzung.
Druckentspannungsflotation ALMA NeoDAF HD zur Abwasserbehandlung

Foto: Unsere Flotationsanlage ALMA NeoDAF zur Behandlung von Abwässern aus der Tankwagen- und Siloreinigung mit automatischer Zugabe von Fäll- und Flockungshilfsmittel

3. Neutralisation

Während der chemisch-physikalischen Behandlung erfolgt die Neutralisation des Abwassers, um den pH-Wert im neutralen Bereich zu stabilisieren.

Verfahren
  • Säuren (z. B. Schwefelsäure) oder Laugen (z. B. Natronlauge) werden dosiert, um den pH-Wert im neutralen Bereich (6,5–8,5) einzustellen.
  • Online-pH-Messgeräte und automatische Dosiersysteme gewährleisten eine präzise Steuerung des Prozesses.
Ziele
  • Schutz der nachfolgenden Kiesfilter vor chemischer Belastung.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorgaben für den pH-Wert vor der Einleitung oder Wiederverwendung.
4. Filtration durch Kiesfilter

Die abschließende Behandlung erfolgt durch Kiesfilter, die feine Schwebstoffe und Reststoffe aus dem Abwasser entfernen.

Aufbau eines Kiesfilters
  • Mehrschichtsysteme mit verschiedenen Filterschichten:
    • Obere Schicht: Feiner Quarzsand zur Entfernung kleinster Partikel.
    • Mittlere Schicht: Grobkörniger Kies zur Stabilisierung der Filterschicht.
    • Untere Schicht: Tragschicht aus grobem Kies für eine gleichmäßige Wasserverteilung.
Funktionsweise
  • Das Abwasser durchströmt den Filter von oben nach unten.
  • Partikel und Schwebstoffe werden durch mechanische Filtration und Adsorption zurückgehalten.
Vorteile der Kiesfiltration
  • Entfernung feiner Partikel bis zu einer Größe von < 10 µm.
  • Kostengünstige und einfache Technologie mit minimalem Wartungsaufwand.
Abwasserbehandlungsanlage im XXXL Container

Foto: Unsere Flotationsanlage ALMA NeoDAF mit nachgeschaltem Kiesfilter für die Behandlung von Abwässern aus der Tankwagen- und Siloreinigung, installiert im Technikraumcontainer ALMA Modul

Besondere Anforderungen an die Behandlung von Tankreinigungsabwasser

  1. Heterogene Zusammensetzung:

    • Tankreinigungsabwasser variiert je nach Art des gereinigten Inhalts stark in seiner Belastung.
    • Flexible, modulare Anlagenkonzepte sind notwendig.
  2. Hohe Spitzenbelastungen:

    • Puffertanks für die Abwasserhomogenisierung sind essenziell, um hydraulische und stoffliche Schwankungen auszugleichen.
  3. Regulatorische Anforderungen:

    • Einhaltung der Einleitgrenzwerte gemäß Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und lokaler Vorschriften (z. B. CSB < 200 mg/L, Schwermetalle unterhalb spezifischer Grenzwerte).

Fazit

Die Reinigung von Tanks und Tankwagen erzeugt hochbelastetes Abwasser, das aufgrund seiner Zusammensetzung eine differenzierte und zweistufige Behandlung erfordert. Die Kombination aus Ölabscheidern und Flotationstechnik gewährleistet eine effektive Entfernung von Schadstoffen und ermöglicht die Einhaltung strenger Einleitgrenzwerte. 

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