Reduzierung der Belastung des Textilveredlungsabwassers durch eine kombinierte anaerobe/aerobe Behandlung hochkonzentrierter Abwasserteilströme

Abstract

Hochkonzentrierte Prozessabwässer aus der Entschlichtung, Appretur und Restfarbflotten und -druckpasten aus der Textilfärberei und -Druckerei enthalten bis zu 80 % der organischen Belastung des Gesamtabwassers der Textilveredlung, obwohl sie mengenmäßig nur 10 - 20 % des betrieblichen Abwassers ausmachen. In jüngster Zeit werden verstärkt anaerobe Abwasserreinigungsverfahren zur umweltgerechten und kostengünstigen Behandlung der mit organischen Verbindungen hochbelasteten Industrieabwässer erprobt. Durch die anaerobe Behandlung läßt sich die schlammarme und damit preiswerte Entsorgung der hochbelasteten Abwasserteilströme leichter als mit herkömmlichen Verfahren realisieren. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob diese Technik auf stark belastete, farbige und daher problematische Prozessabwässer aus der Textilveredlung eingesetzt werden kann. Bei Schlammuntersuchungen wurde geprüft, ob eine Anreicherung von halogenorganischen Verbindungen im Faulschlamm stattfindet. Die Möglichkeit einer Mineralisierung der sich bei der anaeroben Behandlung der Farbstoffe bildenden aromatischen Aminverbindungen durch eine nachfolgende aerobe Reinigungsstufe wurde untersucht. Der Aufgabenstellung entsprechend umfaßt die Arbeit zwei Abschnitte: 1. Grundsatzuntersuchungen im Labormassstab 2. Untersuchungen im Pilotmassstab Die Farbstoffe, die einem alleinigen aeroben Abbau nicht zugänglich waren, wurden durch die anaerobe Behandlung weitestgehend entfärbt, wobei die teilweise hohen AOX-Gehalte gleichfalls zum größten Teil eliminiert wurden. Bei den Versuchen wurde der Einfluss der Verweilzeit, der unterschiedlichen Trägermaterialien und der Reaktorgeometrie auf die Abbauleistung und Prozessstabilität untersucht und das Verfahren dementsprechend optimiert. Die auf die anaerobe Behandlung folgende aerobe Reinigungsstufe verbesserte den Abbau der organischen Inhaltsstoffe weiter, so dass durch die Kombination anaerob/aerob CSB- und TOC-Abbauraten von > 90 % erzielt werden konnten. Außerdem wurden die bei der anaeroben Behandlung enstandenen aromatischen Aminkomponenten durch dieses kombinierte Verfahren weitestgehend mineralisiert. Pilotversuche mit Praxisabwässern zeigten, dass für die innerbetriebliche Reinigung und Entfärbung hochbelasteter Textilabwässer, wie z. B. hochkonzentrierten Farbflotten, Restflotten der KKV-Färberei, der Appretur und Restdruckpasten die anaerobe bzw. kombinierte Anaerob/aerob Behandlung ein geeignetes Verfahren zur schlammarmen und preiswerten Abwasserreinigung ist.

The strongly polluted processing water from desizing, finishing, remainders of dyeing liquors and printing pastes contains up to 80 % of the organic load of the total waste water of textile finishing, although it presents quantitatively only 10 - 20 % of the operational waste water. In recent times the examinations of anaerobic waste water purification processes were intensified to find an ecological and economical treatment for industrial effluents which are strongly contaminated with organic compounds. The "sludge poor" and cheap disposal of such strongly polluted waste water partial streams can be performed easier by an anaerobic than a conventional treatment. In the work presented the application of this technique on highly contaminated waste water from textile finishing and colored liquors from dyeing - which forms usually problems- was examined. Sludge examinations were performed to find out whether enrichment of organic halogeneous compounds in the digested sludge takes place. The possibility of mineralization of the aromatic amine compounds, formed by the anaerobic treatment, was investigated. According to the prescribed task, the present work consists of two working steps: 1. Lab-scale fundamental examinations 2. Pilot-scale examinations Dyestuffs which were not degraded by aerobic treatment, were decolorized considerably by an anaerobic process. Partially high AOX-contents were diminished simultaneously to a far extent. Influence of residence time, different carrier materials and reactor geometry was examined in regard of degradation efficiency and process reliability. The aerobic step after the anaerobic treatment improved the degradation of organic pollutants in the way that with this combined anaerobic/aerobic purification COD and TOC degradation rates of more than 90 % were obtained. Additionally the aromatic amine compounds, formed during the anaerobic step, were mineralized to a far extent by this combined treatment. Pilot experiments with real industrial effluents showed that for the "in the plant" purification and decoloration of strongly contaminated textile effluents - as e. g. highly concentrated dyeing liquors, residual liquors of the pad short dwell process, finishing liquors and remainders of printing pastes - the combined anaerobic/aerobic treatment is suited for "sludge poor" and cheap waste water purification.