Nahezu überall, wo Menschen Wasser nutzen, entsteht Abwasser, welches im Anschluss gereinigt werden muss. Gerade in der Industrie fallen je nach Art und Größe des Betriebs hohe Abwassermengen an, die eventuell auch einer speziellen Aufbereitung bedürfen. Dies stellt Kanalisation und Klärwerke vor besondere Herausforderungen. Allerdings kann Industrieabwasser auch dazu dienen, Energie zu sparen oder neu bereitzustellen. UHRIG stellt Ihnen Probleme und Potentiale genauer vor.

Wie muss Industrieabwasser behandelt werden?

Als Industrieabwasser werden alle Abwässer zusammengefasst, die Abfälle aus verschiedenen industriellen Prozessen führen. Dies schließt neben der Produktion von Gütern und der Erschließung und Gewinnung von Rohstoffen auch Abwasser aus Handel und Gewerbe mit ein. Ebenso wird durch die Industrie kontaminiertes Regen- oder Sickerwasser als Industrieabwasser bezeichnet, etwa in Abfallentsorgungsanlagen.

Im Gegensatz zu dem in privaten Haushalten anfallenden Schmutzwasser weist Industrieabwasser oftmals spezielle Verschmutzungen auf, die weitaus schädlicher für die Umwelt sind als Fäkalien, Essensreste oder Reinigungsmittel. Hierzu zählen etwa spezielle biologische oder chemische Kontaminationen: Öle, Lacke, pharmazeutische Abfälle und Ähnliches. Aus diesem Grund gelten für Industrieabwasser besondere Bestimmungen:

Zum einen ist für die Einleitung von Industrieabwasser in eine Kanalisation immer eine wasserrechtliche Erlaubnis erforderlich. Die Nutzung öffentlicher Abwasser- und Kläranlagen ist sogar nur unter bestimmten Auflagen möglich. Zudem müssen die verantwortlichen Unternehmen sowohl Systeme zum Recycling installieren als auch Sicherheitsvorkehrungen treffen, um eine mögliche Kontamination von Böden und Gewässern auszuschließen. Für die Reinigung und Aufbereitung kommen je nach Branche und Art sowie Schwere der Verschmutzung unterschiedliche mechanische, chemische und biologische Verfahren zum Einsatz. Meist sind mehrere Klärstufen und verschiedene Technologien erforderlich, um das Industrieabwasser so aufzubereiten, dass es gefahrlos wieder dem natürlichen Wasserkreislauf oder erst einmal der öffentlichen Kanalisation zur Weiterverarbeitung zugeführt werden darf. Zudem müssen die industriellen Aufbereitungs- bzw. Vorbehandlungsanlagen nicht nur auf die anfallenden Abwassermengen und Verschmutzungen zugeschnitten sein, sondern ebenfalls Durchsatz- und Prozessschwankungen, Fehlfunktionen und die Möglichkeit weiterer Komplikationen berücksichtigen.

 

Industrieabwasser bietet hohe energetische Potentiale

Neben den Herausforderungen, die Industrieabwasser an die Abwasserentsorgung und -aufbereitung stellt, kann es jedoch auch für die verschiedensten Prozesse genutzt bzw. wiederverwertet werden. Gerade in den letzten Jahrzehnten rückte die Abwasserwärmerückgewinnung immer stärker in den Fokus der Energiewirtschaft als Quelle zur effizienten und vor allem umweltfreundlichen Bereitstellung von Heizwärme. Gerade vor der Vermischung mit Abwässern in der Kanalisation (etwa häuslichen Abwässern, Regen- und Fremdwasser) führt Industrieabwasser noch viel thermische Energie mit sich, die sich erneut nutzbar machen lässt und somit den Verbrauch von Ressourcen bei der sonst nötigen Neuerzeugung sowie Betriebskosten und Emissionen einspart.

Es bestehen zwei Möglichkeiten, die energetischen Potentiale von Industrieabwasser zu nutzen. Zum einen kann das noch warme Schmutzwasser je nach Schwere der Verunreinigung vor Ort aufbereitet werden, um es erneut bestimmten Prozessen zuzuführen. Hierdurch wird nicht nur Energie, sondern gleichfalls auch Wasser gespart. Allerdings ist diese Art der Abwasserwärmerückgewinnung nicht allzu effektiv, da die Energieausbeute eher gering ausfällt. Aus Industrieabwasser lassen sich jedoch auch höhere Temperaturen mit wenig Aufwand gewinnen. Hierfür werden an den entsprechenden Leitungen Wärmetauscher installiert, die die thermische Energie aus dem Abwasser über einen Kältemittelkreislauf aufnehmen. Eine Wärmepumpe erhöht mittels Verdichtung im Anschluss das Temperaturniveau und leitet das so stärker erhitzte Kältemittel zum Bestimmungsort – etwa dem Heizsystem oder anderen Anlagen, die thermische Energie benötigen – wo es die Wärmeenergie wieder abgibt. Auf diese Weise wird deutlich mehr Wärme bereitgestellt, als es bei der „normalen“ Wiederverwertung von Industrieabwasser der Fall ist. Da nun keine fossilen Brennstoffe für die Generierung dieser Wärme verfeuert werden müssen, ergibt sich ein enormes Einsparpotential. Wärmepumpen, die mit regenerativ erzeugtem Strom betrieben werden, arbeiten darüber hinaus vollkommen emissionsfrei und damit klimaneutral. Und sie bieten sogar noch einen Vorteil: Meist lässt sich das System auch herumdrehen. Somit ist auch eine Kühlung realisierbar. Die Kanalisation ließe sich als Wärmenetz nutzen, d. h. der Industriebetrieb gibt überschüssige Wärme in den Kanal ab und unterhalb angeschlossene Verbraucher nehmen die über das Kanalnetz transportierte Wärme wieder auf und nutzen sie weiter.

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