DE102004029874B4

DE102004029874B4 - Verfahren zum Verringern des Gehaltes von Speiseölen und Speisefetten in Abwässern

Info

Publication number: DE102004029874B4
Application number: DE102004029874A
Authority: DE
Inventors: Michael Lenthe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: DE502005010432D1; DE102004029874A1; ATE486047T1

Abstract

Verfahren zur Verminderung des Gehaltes von Speisefetten und Speiseölen in Abwasser durch Abscheiden von Fett und Feststoffen gefolgt von einem wenigstens teilweisen Abbauen der Speisefette und Speiseöle durch elektrolytische Oxidation, wobei die Elektrolyse mit Elektroden durchgeführt wird, welche mit Diamant beschichtet sind.

Description

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem der Verringerung des Gehalts von Speiseölen und Speisefetten in Abwässern. Insbesondere geht es um Abwässer aus Großküchen und Gastronomieküchen. Dort fallen nicht nur Spülwässer an, in denen Öle und Fette emulgiert sind. Hinzu kommen auch Fette aus Friteusen und Brattöpfen, die in den Abwässern nicht oder nur teilweise emulgiert sind und zum Rest aufschwimmen. Sie enthalten auch Feststoffe, durch deren Einbindung sie zäher und fester werden. Vor allem Speisefette neigen dazu, sich in Abwasserleitungen abzulagern. Diese Neigung besteht um so mehr, je zäher und fester ihre Konsistenz ist; bei Speisefetten ist diese Neigung besonders ausgeprägt. Fettablagerungen aus Abwässern verengen die Abwasserleitungen allmählich, so dass diese irgendwann die anfallenden Abwassermengen nicht mehr bewältigen können. Die Reinigung der Abwasserleitungen von Fettablagerungen ist jedoch schwierig und aufwendig. Deshalb wurde auf dem Verordnungswege für den Fettgehalt in Abwässern, die in öffentliche Abwasserleitungen eingeleitet werden, ein Grenzwert festgesetzt. Danach dürfen in Deutschland nur solche Abwässer in die öffentlichen Abwasserleitungen eingeleitet werden, deren Fettgehalt unter 50 mg pro Liter liegt. Mit herkömmlichen Fettabscheidern wird das nicht erreicht.
Fettabscheider sind statische Geräte, in denen das fetthaltige Abwasser in einem Überlaufbehälter gesammelt und beruhigt wird, so dass das Fett aufschwimmt, während schwerere Stoffe auf den Boden des Abscheiders absinken können und dort einen Sumpf bilden. Das aufgeschwommene Fett wird durch Überlaufen aus dem Behälter abgeschöpft. Das Sediment, welches sich im Sumpf des Behälters abgelagert hat, wird von Zeit zu Zeit abgesaugt. Das auf diese Weise gereinigte Abwasser verläßt den Fettabscheider mit einem Fettgehalt von > 200 mg/L schwerflüchtige lipophile Stoffe.

Fettabscheider sind als statische Geräte verhältnismäßig preiswert und damit auch für Gastronomiebetriebe erschwinglich. Sie erfüllen aber leider nicht den vorgeschriebenen Grenzwert. Außer solchen statischen Fettabscheidern sind auch noch sogenannte Flotationsgeräte Stand der Technik, in denen Fette ausgefällt werden. Solche Flotationsgeräte kosten jedoch 15.000,00 EUR und mehr, was für viele Gastronomiebetriebe unerschwinglich ist. Zum Stand der Technik wird auf den Aufsatz von Daniela Bock und Dr.-Ing. Uwe Menzel "Untersuchungen zur Behandlung von Küchenabwässern mit organischen Inhaltsstoffen" Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart hingewiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Weg aufzuzeigen, wie der Gehalt von Speisefetten und Speiseölen in Abwässern auf kostengünstige Weise unter den vorgeschriebenen Grenzwert von 50 mg pro Liter abgesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird der Gehalt des Abwassers an Speisefetten und Speiseölen dadurch reduziert, dass diese durch elektrolytische Oxidation unter Verwendung von Elektroden die mit Diamant beschichtet sind, wenigstens teilweise abgebaut werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nicht anstelle eines Fettabscheiders eingesetzt, sondern in Ergänzung dazu, um das vom Fettabscheider kommende vorgereinigte Abwasser zu behandeln. Dabei entstehen Verbindungen, die nicht mehr zu haftenden, fettigen und schmierigen Ablagerungen führen. Das hat wesentliche Vorteile:

– Mit den Abbauprodukten kann das Abwasser gefahrlos in eine öffentliche Abwasserleitung eingeleitet werden.
– Der vorgeschriebene Grenzwert für den Fettgehalt im Abwasser kann eingehalten werden.
– Öle und Fette, die abgebaut worden sind, müssen nicht mehr entsorgt werden.

Zum elektrolytischen Oxidieren der Speisefette und Speiseöle im Abwasser verwendet man eine Elektrolysezelle, in welcher man das Abwasser chargenweise behandeln kann, vorzugsweise jedoch im Durchlauf behandelt. Für die elektrolytische Oxidation ist es günstig, dass das Abwasser durch einen Salzgehalt aus der Speisenzubereitung bereits eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist. Bei der Elektrolyse entstehen durch Überspannung OH-Radikale, die eine Oxidation der Fettsäuren bewirken. Für das erfindungsgemäße Verfahren werden mit Diamant beschichtete Elektroden verwendet. Sie zeigen in diesem Anwendungsfall eine hohe Beständigkeit.
Es ist möglich und durchaus vorteilhaft, dass gleichzeitig mit einem Oxidationsmittel auf das Abwasser eingewirkt wird. Vorzugsweise wird dem Abwasser als Oxidationsmittel Sauerstoff zugeführt. Das ist erstens preiswert, zweitens ungefährlich und drittens wirksam. Vorzugsweise stammt der Sauerstoff aus einer zugesetzten H₂O₂ Lösung.
Fallen größere Mengen Abwasser an, ist es zweckmäßig, das Abwasser im Durchlauf zu behandeln. Fallen geringere Mengen Abwasser an, kann es vorteilhafter sein, das Abwasser in einem Behälter zu sammeln und es darin chargenweise im Durchlauf zu behandeln. Dabei kann es in dem Behälter in Turbulenz versetzt werden. Durch ein Tauchrohr kann das Abwasser zusätzlich belüftet werden. Dadurch erhalten entstehende Reaktionsprodukte Gelegenheit, mit dem Luftsauerstoff zu reagieren.
Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens besteht darin, dass in einer chargenweisen Behandlung das Medium wiederholt durch einen Reaktor strömt. Das Abwasser wird solange umgewälzt werden, bis der gewünschte Restgehalt an Fetten und Ölen im Abwasser erreicht ist.
Die Oxidation kann mit Vorteil durch Verwendung eines Oxidationskatalysators begünstigt werden. Der Oxidationskatalysator wird jedoch zweckmäßigerweise nicht dem Abwasser zugegeben, sondern als Bauteil oder als Beschichtung eines Bauteils eingesetzt, welches vom Abwasser benetzt wird, so dass die im Abwasser mitgeführten Reaktionsprodukte mit dem Oxidationskatalysator in Berührung kommen können und eine Oxidation ausgelöst oder beschleunigt wird. Besonders günstig ist es, wenn die Wände und/oder Einbauten eines vom Abwasser durchströmten Mischers mit dem Oxidationskatalysator beschichtet sind, weil der Katalysator sich dann genau dort befindet, wo die günstigsten Reaktionsbedingungen herrschen. Der Oxidationskatalysator kann auch den Zerfall von zugesetztem H₂O₂ beschleunigen; dafür kommen u. a. Edelmetalle infrage.
Der Oxidationskatalysator verändert sich durch die Reaktion selbst nicht, sondern beschleunigt sie. Er wird nicht oder allenfalls in unbedeutender Menge vom Abwasser mitgenommen.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für kleinere Gastronomiebetriebe wirtschaftlich und so gefahrlos anzuwenden ist, dass es auch von ungelernten Hilfskräften angewendet werden kann.

Claims

Verfahren zur Verminderung des Gehaltes von Speisefetten und Speiseölen in Abwasser durch Abscheiden von Fett und Feststoffen gefolgt von einem wenigstens teilweisen Abbauen der Speisefette und Speiseöle durch elektrolytische Oxidation, wobei die Elektrolyse mit Elektroden durchgeführt wird, welche mit Diamant beschichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse in einer Elektrolysezelle durchgeführt wird, welche im Durchfluß betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser chargenweise in einem Behälter behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser chargenweise behandelt wird und die jeweilige Charge so umgewälzt wird, dass sie wiederholt durch eine abgegrenzte Zone strömt, in welcher sie behandelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit einem Oxidationsmittel auf das Abwasser eingewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abwasser eine H₂O₂ Lösung zugesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser während der Behandlung in Turbulenz versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser dadurch in Turbulenz versetzt wird, dass man es durch einen statischen Mischer leitet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser während der Behandlung mit einem Edelmetall als Oxidationskatalysator in Verbindung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Oxidationskatalysator auf einem Bauteil befindet oder ein Bauteil bildet, welches von dem Abwasser benetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände und/oder Einbauten des Mischers mit dem Oxidationskatalysator beschichtet sind.