Branchenlösung für die Abwasserbehandlung in der Molkereiindustrie

1. Abwasserquellen, typische Schadstoffe und Wassereigenschaften

Milchabwasser entsteht hauptsächlich bei der Vorbehandlung von Rohmilch, der Pasteurisierung, der Fermentation und dem Mischen, der Herstellung von Joghurt und Milchpulver, der Reinigung von Abfüllanlagen, der Reinigung mit CIP-Systemen (Clean-in-Place) sowie beim Auswaschen von Hallenböden. Es handelt sich um ein typisches organisches Abwasser mit hohem Eiweiß- und Fettgehalt sowie reich an Nährstoffen, das üblicherweise in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie anfällt.

Das Abwasser besteht im Allgemeinen aus hochkonzentrierten Reinigungsrückständen sowie mittel- bis niedrigkonzentriertem Produktionswaschwasser. Typische Schadstoffe umfassen Milcheiweiße, Milchfette, Laktose, Fettsäuren, suspendierte Stoffe (SS) sowie erhöhte Werte für CSB, BSB, Ammoniakstickstoff (NH₃-N) und Gesamtphosphor (TP).

Obwohl Milchabwasser eine ausgezeichnete Biologisch Abbaubarkeit aufweist, zeichnet es sich durch erhebliche Schwankungen sowohl der Durchflussmenge als auch der organischen Belastung aus, bedingt durch die Chargenproduktion und regelmäßige Reinigungsarbeiten. Der hohe Gehalt an organischen Stoffen ist stark anfällig für Zersetzung und Versauerung, was das Bakterienwachstum, die Geruchsentwicklung sowie die Bildung großer Mengen zähen Schlammes begünstigt. Ohne angemessene Aufbereitung kann Milchabwasser leicht zur Eutrophierung führen und zählt daher zu den wichtigsten Abwasserströmen, die im Lebensmittelverarbeitenden Gewerbe einer strengen Umweltüberwachung bedürfen.

2. Häufige Kundenherausforderungen

Die Aufbereitung von Milchabwasser birgt mehrere branchenspezifische Herausforderungen:

• Unterbrechende Produktionsabläufe führen zu erheblichen Schwankungen der hydraulischen und organischen Belastung. Spitzenabwassermengen während der Reinigungsarbeiten können biologische Aufbereitungssysteme überlasten und bewirken, dass CSB, Ammoniumstickstoff und Gesamtphosphor die Einleitgrenzwerte überschreiten.
• Hohe Konzentrationen von Proteinen und Milchfetten erzeugen stark viskoses Abwasser, das sich leicht an Rohrleitungen, biologischen Medien und Membranmodulen festsetzt und zu Ablagerungen an Geräten, Verstopfungen, Geruchsentwicklung sowie erhöhtem Wartungsaufwand führt.
• Große Mengen stark viskosen biologischen Schlammes weisen oft schlechte Sedimentationseigenschaften auf, was zu Schlammaufschwemmung, ineffizienter Klärung und instabiler biologischer Behandlungsleistung führt.
• Konventionelle standardisierte Geräte verfügen im Allgemeinen nicht über ausreichende Anti-Fouling- und korrosionsbeständige Eigenschaften, um saures CIP-Abwasser und hochviskose organische Verunreinigungen, wie sie in der Milchverarbeitung auftreten, zu bewältigen.
• Molkereiproduktionsanlagen erfordern strenge Hygienestandards und verfügen in der Regel über begrenzten Installationsraum. Herkömmliche kommunale Abwasserreinigungssysteme beanspruchen große Flächen, neigen zur Schlammaufhäufung und Geruchsentwicklung und bieten nur begrenzte Flexibilität für eine spätere Kapazitätserweiterung. Maßgeschneiderte, hygienische Abwasserreinigungslösungen sind daher unverzichtbar.

3. Behandlungsprozess und Konfiguration der Kernanlagen

Um den Besonderheiten von Milchabwasser – hoher organischer Belastung, hoher Viskosität, schwankendem Durchfluss und schneller biologischer Abbaubarkeit – Rechnung zu tragen, setzen wir ein speziell darauf abgestimmtes Behandlungsverfahren ein, das folgende Schritte umfasst:

Mechanische Vorreinigung → Durchflussausgleich → Anaerobe Behandlung → Aerobe biologische Behandlung → Fortgeschrittene Sedimentation und Filtration → Wasserrückgewinnung

Abwasser durchläuft zunächst Feinsiebe und Ölwasserabscheider, um Milchfett, grobe Schwebstoffe und Proteinflocken zu entfernen. Ein Ausgleichsbecken gleicht Durchfluss und Schadstoffkonzentrationen aus und minimiert Stoßbelastungen durch Chargenproduktion.

Ein hochwirksamer anaerober Reaktor reduziert signifikant hochkonzentrierte organische Schadstoffe und senkt die gesamte COD-Belastung. Der Ablauf wird anschließend in einem A/O-(Anoxisch/Oxisch-)Biologischen System behandelt, in dem COD, Ammoniumstickstoff und Gesamtphosphor weiter entfernt werden.

Schließlich gewährleisten eine hochwirksame Klärung und eine Präzisionsfiltration eine stabile Einhaltung der Einleitungsstandards. Das gereinigte Wasser kann für die Bodenreinigung im Werk und allgemeine Spülzwecke wiederverwendet werden, wodurch der Frischwasserverbrauch sinkt.

Kernausstattung umfasst:

• Automatischer Feinrechen
• Öl-Wasser-Trenner
• Hochleistungs-Anaerobreaktor
• A/O-biologisches Behandlungssystem
• Hochleistungs-Fällbecken
• Intelligentes chemisches Dosiersystem
• Online-Wasserqualitätsüberwachungssystem
• Vollautomatisiertes SPS-Steuerungssystem

4. Vorteile der Lösung

Diese Lösung ist speziell für Molkereibetriebe konzipiert und bewältigt effektiv Abwässer mit hoher Viskosität, hohem organischem Anteil und intermittierender Einleitung, wobei sie außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegenüber hydraulischen und organischen Stoßbelastungen bietet.

Das System beseitigt wirksam Probleme im Zusammenhang mit Schwankungen des Abwasseraufkommens, Schlammaufschwemmung und Geruchsentwicklung und gewährleistet langfristig stabile Einhaltung der umweltrechtlichen Einleitvorschriften.

Maßgeschneiderte Anlagenausführungen sind je nach Produktionskapazität, maximalem Abflussvolumen und hygienischen Anlagenlayouts verfügbar. Zu den Merkmalen zählen glatte, antifouling-optimierte Strömungskanäle, korrosionsbeständige, dicht ausgeführte Konstruktionen sowie kompakte, modulare Aufbauten, die wirksam Ablagerungen von Proteinen, Schlammaufbau und Geruchsbildung verhindern und gleichzeitig die strengen Hygieneanforderungen der Lebensmittelindustrie erfüllen.

Alle zentralen mechanischen, elektrischen und Wasseraufbereitungseinrichtungen sind gemäß den internationalen CE- und UL-Normen zertifiziert, was hohe Betriebssicherheit, Einhaltung von Sicherheitsvorschriften sowie Konformität mit den internationalen Anforderungen der Lebensmittelverarbeitungsindustrie gewährleistet.

Weitere Vorteile umfassen:

• Ausgezeichnete Resistenz gegenüber hydraulischen und organischen Stoßbelastungen
• Stabile, langfristige Einhaltung der Einleitvorschriften
• Hochgradig automatisierter Betrieb mit minimalem manuellem Eingriff
• Standardisierte Schlammbehandlung und -entsorgung
• Niedrige Betriebs- und Wartungskosten
• Wasserrückgewinnungsrate bis zu 90 %
• Kompaktes, modulares Design mit geringem Installationsraumbedarf
• Geruchskontrolliertes, geschlossenes Systemdesign
• Flexible Kapazitätserweiterung für zukünftiges Produktionswachstum

5. Projekterfahrung und unterstützende Dokumentation

Wir haben Abwasserreinigungsprojekte für zahlreiche Molkereibetriebe erfolgreich abgeschlossen.

Ein repräsentatives Referenzprojekt ist ein umfassendes System zur Behandlung von Milchindustrie-Abwasser und Wiederverwendung von Wasser mit einer Behandlungskapazität von 1.200 m³/Tag für Anlagen, die Milchpulver, Joghurt und Flüssigmilch herstellen. Das System bewältigt effektiv schwankende organische Belastungen, zähen Schlamm mit schlechten Sedimentationseigenschaften sowie Geruchskontrollherausforderungen und gewährleistet gleichzeitig einen stabilen Betrieb das ganze Jahr über.

Das Projekt bestand erfolgreich Umweltkonformitätsprüfungen sowie Sicherheitsaudits der Lebensmittelindustrie.

Zu den unterstützenden Unterlagen zählen:

• Geschützte Patente für Technologien zur Aufbereitung von Abwasser aus der Lebensmittelverarbeitung
• CE-, UL- und ISO-zertifizierte Ausrüstung
• Prüfberichte zu Wasserqualität durch unabhängige Dritte
• Dokumentation zum Projektabschluss und zur Abnahme
• Nachgewiesene Referenzprojekte innerhalb der Milchindustrie

6. Leistungsumfang und Kooperationsprozess

Wir bieten schlüsselfertige EPC-Lösungen (Engineering, Procurement & Construction) für die Behandlung von Milchindustrie-Abwasser an, die sämtliche Phasen des Projektzyklus abdecken, darunter:

• Ortsbegehung und technische Erhebung
• Abwasserprobenahme und Laboranalyse
• Maßgeschneiderte Verfahrenstechnik und Systemkonstruktion
• Herstellung von Sondergeräten
• Installation und Inbetriebnahme
• Betriebs- und Wartungsleistungen (O&M)
• Systemmodernisierung und Leistungssteigerung
• Lebenslange Lieferung von Ersatzteilen und Verbrauchsmaterialien

Standard-Projekt-Workflow

• Durchführung einer Ortsbegehung, Entnahme von Abwasserproben sowie laboranalytische Wasserqualitätsuntersuchung
• Entwicklung einer maßgeschneiderten Aufbereitungslösung und eines kommerziellen Angebots basierend auf den Produktionsbedingungen der Molkerei
• Vertragsausführung sowie Beginn der Gerätefertigung und der Montage vor Ort
• Abschluss der Systemmontage, Inbetriebnahme und integrierten Probelaufphase bis hin zur zuverlässigen Einhaltung der Einleitvorgaben
• Unterstützung bei Umweltabnahmetests sowie Schulung des Betriebspersonals
• Liefern langfristige präventive Wartung, Systemoptimierung und 24/7-technischen Support