Umweltfreundlich im Land der 10.000 Seen
Abwasseraufbereitung bei Liberty Paper
17.03.2015 - Voith Meri Environmental Solutions hat an die US-amerikanische Papierfabrik Liberty Paper eine Abwasseraufbereitungsanlage geliefert, mit der Liberty Paper neue Standards bei der Wasseraufbereitung setzt. Die Papierfabrik liegt in der Stadt Becker im amerikanischen Bundesstaat Minnesota, dem „Land der 10.000 Seen“. Die Abwasseraufbereitungsanlage hat sich seit ihrer Inbetriebnahme vor über zwei Jahren als äußerst robust und effizient erwiesen. Sie baut im Schnitt 9.700 kg CSB pro Tag ab.
Liberty Paper (LPI) war über Jahre kontinuierlich gewachsen und bestrebt seine Produktionskapazitäten voll auszulasten. Die kommunale Abwasseraufbereitungsanlage, an die LPI damals angeschlossen war, hatte ihre Kapazitätsgrenzen erreicht. Der Papierhersteller nahm Planungsgespräche über eine eigene Abwasseraufbereitungsanlage mit Meri auf. LPI hatte ursprünglich geplant, den Auftrag auf Turnkey-Basis zu vergeben. In diesem Fall hätte ein Generalunternehmer Planung, Konstruktion, Beschaffung und den Bau übernommen. Je länger sich das Management mit dem Projekt beschäftigte, desto mehr zeigte sich, dass durch eine enge Kooperation mit Meri erhebliches Einsparpotenzial realisiert werden konnte. LPI begann mit dem Gedanken zu spielen, als Generalübernehmer zu agieren. Für diese Variante brauchte die Papierfabrik allerdings einen Partner, der mehr als bloßer Lieferant war. Ein Partner, der Verantwortung übernehmen und damit LPI von einem Teil der Risiken entlasten konnte.
Noch nie zuvor hatte LPI ein Projekt auf diese Weise durchgeführt. Larry Newell, LPI Vice President Manufacturing, begründet die Entscheidung: „Aus meiner Sicht war es ein sehr kundenorientierter Ansatz. Die Herangehensweise war risikoreicher für uns, und auch für Meri stellte sie ein größeres Risiko dar und das Ergebnis war sehr gut.“ Tom Murphy, Leiter der Abwasseraufbereitung bei LPI, stimmt zu: „Wir wollten mit einem Komplettanbieter zusammen arbeiten. So hatten wir nicht mit fünf verschiedenen Ansprechpartnern zu tun, sondern konnten uns immer an Meri wenden. Wo auch immer ein Problem auftauchte, nahm sich Meri der Sache an.“ Chuck Legatt, Geschäftsführer bei LPI, war bestrebt, das Risiko so gering wie möglich zu halten: „Wir sind ein Unternehmen, das nur eine Papiermaschine betreibt. Wir mussten das Vertrauen zum Meri-Team haben, dass es unsere Erwartungen erfüllen kann. Wir sind ein besonderes Unternehmen und dabei auch etwas risikoscheu. Wir sollten das erste Unternehmen in den Vereinigten Staaten werden, das eine Abwasseraufbereitungsanlage dieses Typs von Meri bekommt.“
Moderne Anaerobtechnik von Meri zur Abwasseraufbereitung. Die anaerobe Reinigung wird bei stark belasteten Abwässern eingesetzt. Anaerobbakterien werden in Form von Pellets eingesetzt, um gelöste organische Verbindungen (CSB) in Methangas, also Biogas, umzusetzen. In der Papierindustrie wird die Anaerobtechnik hauptsächlich von den Herstellern von Karton und Verpackungspapieren genutzt.
Vorteile der anaeroben Abwasserreinigung. Bei der Behandlung industrieller Abwässer, besonders bei hohen CSB-Konzentrationen, ist die anaerobe Abwasserreinigung die perfekte Technologie. Im Vergleich zur aeroben Reinigung lassen sich die Hauptvorteile der anaeroben Reinigung folgendermaßen zusammenfassen: reduzierter Flächenbedarf, geringerer Energieverbrauch und minimaler Klärschlammanfall.
Reduzierter Flächenbedarf. Unter den verschiedenen Technologien, die für anaerobe Reaktoren verfügbar sind, erreicht der R2S Reaktor spezifische Raumbelastungen von bis zu 25 kg CSB/m3 pro Tag. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Tatsache, dass der R2S Reaktor bis zu 30 Meter hoch sein kann. Dadurch lässt sich die Fläche der Anlage erheblich reduzieren.
Geringer Energieverbrauch. Bei der aeroben Reinigung wird Sauerstoff zur Oxidation von organischen Verbindungen benötigt. Der Sauerstoff wird mithilfe von energieintensiven Gebläsen und anderer Technik in das Abwasser eingeleitet. So verbraucht beispielsweise eine Anlage, die für die Reinigung von 10.000kg CSB pro Tag ausgelegt ist 15MWh pro Tag. Bei der anaeroben Reinigung generiert dagegen jedes Kilogramm, das aufbereitet wird, 2,4kWh – hochgerechnet beträgt die Differenz zwischen aerobem und anaerobem Verfahren bei 10.000 kg CSB pro Tag 39MWh.
Minimaler Klärschlammanfall. Bei der aeroben Reinigung fallen große Mengen von Bioschlamm an, die entsorgt werden müssen. Je nach Anlage werden bis zu 60% des CSB in Schlamm verwandelt. Beim anaeroben Verfahren geht man dagegen von lediglich 2% bis 5% aus.
Aktuelle Situation in den Vereinigten Staaten. Papierfabriken, OCC-Fabriken wie LPI, brauchen viel Wasser und somit auch leistungsfähige Kläranlagen, um die hohe CSB-Fracht bei hohen Kalzium-konzentrationen abzubauen. Der moderne R2S-Reaktor erlaubt es, verkalkte Biomasse regelmäßig und einfach abzuziehen. Die CSB-Fracht von LPI beträgt 9.700kg pro Tag. Die von Meri ausgelegte Kläran-lage besteht aus einer Kühlstufe, gefolgt von einem Vorversäuerungstank und dem R2S Anaerobreaktor. Anschließend folgt ein CO2-Strippingreaktor, in dem Kalzium ausgefällt und Schwefelwasserstoff zur Reduzierung von Geruchsemissionen abgebaut wird. In der letzten Stufe werden in einer Kalkfalle Kalziumkarbonat und Feststoffe entfernt und der Schlamm in einem Dekanter eingedickt.//