Die Tankwagenreinigung und insbesondere die Tankwageninnenreinigung sind essenzielle Bestandteile industrieller Prozesse, insbesondere in der Chemie-, Lebensmittel- und Wasseraufbereitungsindustrie. Bei diesen Reinigungsabläufen entstehen stark belastete Abwässer, die aufgrund ihrer spezifischen Zusammensetzung vor der Einleitung in die Kanalisation oder Wiederverwendung sorgfältig behandelt werden müssen. Der Fokus in der Abwassertechnik liegt darauf, diese stark kontaminierten Reinigungsabwässer effizient zu reinigen und Schadstoffe wie Öle, Fette, Chemikalienreste, organische Rückstände und Feststoffe zuverlässig zu entfernen.

Entstehung von Abwasser bei der Tankwagenreinigung und Tankwageninnenreinigung

Die Reinigung von Tankwagen (mobil oder stationär) und die gezielte Tankwageninnenreinigung führen zu spezifischen Abwässern, die je nach Einsatzbereich und transportierten Produkten variieren. Diese Abwässer stellen aufgrund ihrer Heterogenität und Schadstoffkonzentration besondere Herausforderungen für die Wasseraufbereitung dar.

1. Tankwageninnenreinigung

Bei der Innenreinigung von Tankwagen werden vor allem Rückstände von Flüssigkeiten, Schlämmen und Reinigungsmitteln entfernt, die zuvor im Tankwagen transportiert wurden.

• Reinigungsziel:

  • Entfernung von Produktresten wie Chemikalien, Ölen, Lebensmitteln oder Säuren.
  • Sicherstellung der Sauberkeit, um Kreuzkontamination bei Folgeladungen zu vermeiden.

• Rückstände im Abwasser:

  • Produktreste: Öle, Fette, Säuren, Laugen oder Farbstoffe.
  • Tenside: Rückstände aus Reinigungsmitteln.
  • Feststoffe: Sand, Pigmente, organische oder anorganische Ablagerungen.

2. Allgemeine Tankwagenreinigung

Die Tankwagenreinigung kann sowohl die Innen- als auch die Außenreinigung umfassen. Während bei der Innenreinigung der Fokus auf der Entfernung von Produktresten liegt, dient die Außenreinigung zur Pflege und Reinigung der äußeren Oberflächen, bei der ebenfalls Abwasser anfällt.

• Abwasserquellen:
  • Hochdruckreinigungssysteme und Sprühdüsen, die große Mengen Wasser und Reinigungschemikalien einsetzen.
  • CIP-Systeme (Clean-in-Place), die automatisiert arbeiten und kontinuierlich Abwässer produzieren.

Charakteristik des Abwassers aus der Tankwagenreinigung

Das Abwasser aus der Tankwagenreinigung und Tankwageninnenreinigung ist aufgrund der Vielzahl an transportierten Produkten und Reinigungsprozesse heterogen und häufig hochkonzentriert. Es weist folgende Hauptmerkmale auf:

1. Hohe organische Belastung

• Rückstände wie Öle, Tenside und organische Chemikalien führen zu einem erhöhten chemischen Sauerstoffbedarf (CSB).
• Besonders bei der Reinigung von Tankwagen, die Lebensmittel, Öle oder Chemikalien transportiert haben, ist der CSB-Wert oft sehr hoch.

2. Öle und Fette

• Mineralöle, pflanzliche und tierische Öle sind häufig im Abwasser enthalten. Sie müssen durch spezielle Verfahren wie Ölabscheider abgetrennt werden, da sie eine hohe Umweltbelastung darstellen und Klärprozesse stören können.

3. Schwermetalle

• Bei der Tankwageninnenreinigung von Chemikalientanks können Schwermetalle wie Chrom, Zink, Kupfer oder Nickel ins Abwasser gelangen. Diese erfordern gezielte chemisch-physikalische Abscheideverfahren wie Fällung und Flockung.

4. Feststoffe und Schwebstoffe

• Feststoffbelastungen entstehen durch Rückstände wie:
  • Pigmente aus Lack- oder Farbresten.
  • Schlämme aus der Tankreinigung.
  • Sedimente wie Sand oder Staubpartikel.
• Diese Schwebstoffe erhöhen die Trübung des Abwassers und müssen durch Sedimentation oder Filtration entfernt werden.

5. Variable pH-Werte

• Der Einsatz von Säuren oder Laugen zur Reinigung führt zu stark schwankenden pH-Werten im Abwasser.
• Für die nachfolgende Abwasserbehandlung ist eine Neutralisation zwingend erforderlich, um einen pH-Bereich zwischen 6,5 und 8,5 zu erreichen.

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.