Palmölmühlen-Abwasser (POME) Behandlungsanlage: Verfahren und Ausrüstung

Kurze Antwort: POME kommt heiß, ölig und extrem stark an – üblicherweise 40.000 bis 60.000 mg/L CSB, was etwa hundertmal so viel wie häusliches Abwasser ist. Diese Stärke ist der Grund, warum die anaerobe Vergärung und nicht die Belüftung der Kern jeder rentablen POME-Anlage ist: Die Belüftung dieser Fracht wäre unerschwinglich teuer und würde enorme Schlammmengen erzeugen.

Was macht POME schwierig

Palmölmühlenabwasser ist eines der stärksten industriellen Abwässer, die routinemäßig behandelt werden. Drei Eigenschaften bestimmen das gesamte Design:

EigentumTypische FigurGestaltungsfolge
Organische StärkeSehr hoher CSB, häufig Zehntausende mg/LDie anaerobe Behandlung ist die einzige wirtschaftliche erste Stufe
TemperaturDirekt nach der Entlassung aus der SterilisationVor der biologischen Behandlung muss gekühlt werden
Öl und FettErhebliches RestölÖlrückgewinnung und -entfernung vor der Biologie
FeststoffeHohe suspendierte und kolloidale FeststoffeGroße Schlammmengen zu bewältigen
pHSauer bei EntladungKorrektur vor der anaeroben Vergärung
SaisonalitätFluss folgt der ErnteDie Anlage muss mit einer variablen Last umgehen, nicht mit einer konstanten.

Der Saisonalitätsaspekt wird unterschätzt. Eine Anlage, die auf den Durchsatz der Hochsaison ausgelegt ist, läuft in der Nebensaison unterlastig, und anaerobe Biomasse verträgt längere Hungerphasen nicht gut. Fragen Sie jeden Anbieter, wie sein Design mit der Nebensaison umgeht, bevor Sie Preise vergleichen.

Die Prozesskette

1. Ölrückgewinnung und Kühlung

Restöl wird vor der Behandlung zurückgewonnen – es hat einen Wert, und andernfalls würde es die Biologie hemmen und jede nachgeschaltete Oberfläche verschmutzen. Kühlung ist zwingend erforderlich: Die anaerobe Vergärung hat einen Temperaturbereich, und das die Sterilisation verlassende Abwasser liegt deutlich darüber.

2. pH-Korrektur und Neutralisation

Rohes POME ist sauer, und die anaerobe Vergärung ist pH-empfindlich. Der Ausgleich puffert auch den chargenweisen Charakter des Mühlenabflusses zu etwas, das der Fermenter stetig aufnehmen kann.

3. Anaerobe Vergärung — die Kernphase

Hier wird der Großteil der organischen Fracht entfernt. Für POME wird es nicht aus Vorliebe gewählt, sondern aus arithmetischen Gründen: Eine aerobe Behandlung dieser Fracht würde eine enorme Menge an Belüftungsenergie erfordern und Überschussschlamm in Mengen erzeugen, die praktisch nicht zu handhaben wären. Die anaerobe Vergärung entfernt die Fracht zu einem Bruchteil der Energiekosten, produziert weit weniger Schlamm und erzeugt Biogas, das aufgefangen und genutzt werden kann.

4. Aerobe Nachbehandlung

Die anaerobe Behandlung allein erreicht keinen Ablaufstandard. Eine aerobe Stufe – Belebtschlamm, MBBR oder SBR je nach Grenzwert und Standort – poliert den verbleibenden CSB und behandelt Ammoniak.

5. Feststoffabtrennung und Schlammentwässerung

Jede der oben genannten Stufen erzeugt Schlamm, und POME erzeugt eine große Menge davon. Dies ist die Stufe, die am häufigsten unterdimensioniert ist. Siehe Wie die fünf Stufen eines vollständigen Abwassersystems im Vergleich zueinander dimensioniert sind.

Teiche oder Tanks?

Viele Mühlen haben historisch offene Lagunensysteme genutzt. Sie funktionieren, sind kostengünstig zu bauen und haben drei echte Kosten, die zunehmend entscheidend sind:

  • Land. Lagunensysteme benötigen sehr viel davon, und die Verweilzeiten sind lang.
  • Methanfreisetzung. Offene anaerobe Lagunen setzen Biogas in die Atmosphäre frei. Wo Emissionen reguliert werden oder wo das Werk die Energie nutzen möchte, ist dies ein direkter Verlust.
  • Kontrolle. Eine Lagune lässt sich nicht abstimmen. Wenn der Einleitungsgrenzwert verschärft wird, gibt es wenig anzupassen.

Geschlossene Tankvergärung ist teurer im Bau, benötigt deutlich weniger Land, ermöglicht die Erfassung von Biogas und kann gesteuert werden. Die richtige Antwort hängt von der Verfügbarkeit von Land, dem Einleitungsstandard und davon ab, ob Biogas an Ihrem Standort einen Wert hat – doch der Trend in Jurisdiktionen mit sich verschärfenden Genehmigungen geht in Richtung geschlossener Systeme.

Schlamm: der Teil, der Ihre Betriebskosten bestimmt

POME-Anlagen erzeugen erhebliche Schlämme aus der Ölabscheidung, aus der anaeroben Vergärung und aus der aeroben Stufe. Was man damit macht, teilt sich in zwei Wege auf:

LandausbringungOff-Site-Entsorgung
Kuchenfeuchtigkeit erforderlichNiedriger — feuchter Kuchen akzeptabelSo trocken wie praktikabel
Ausrüstung, die passtMehrscheiben-Schneckenpresse — kontinuierlich, unbeaufsichtigtKammer- oder Membranfilterpresse — deutlich trockenerer Kuchen
KostentreiberTransportvolumenEntsorgungsgewicht

Wo Kuchen das Gelände verlässt und nach Gewicht abgerechnet wird, ist der Feuchtigkeitsunterschied zwischen einem Schneckenpresskuchen und einem Membranfilterpresskuchen eine dauerhafte monatliche Einsparung, und es ist einfach, dies vor dem Kauf zu modellieren. Wo Schlamm auf der Plantage ausgebracht wird, gewinnt in der Regel der kontinuierliche, unbeaufsichtigte Betrieb der Schneckenpresse. Unser Vergleich von Filterpresse versus Schneckenpresse zur Schlamm entwässerung arbeitet die Entscheidung im Detail durch.

Was senden, wenn man um einen Vorschlag bittet

  1. Mill-Durchsatz in Tonnen frischer Fruchtbüschel pro Stunde und Betriebsstunden
  2. POME-Volumen pro Tag und wie es zwischen Hoch- und Nebensaison variiert
  3. Abwasseranalyse: CSB, BSB, suspendierte Feststoffe, Öl und Fett, pH-Wert, Temperatur, Ammoniakstickstoff
  4. Der Ableitungsstandard, den Sie einhalten müssen, oder ob das Abwasser auf Land ausgebracht wird
  5. Ob die Biogaserfassung gewünscht ist und ob die Energie vor Ort genutzt werden kann
  6. Verfügbares Land und ob ein bestehendes Lagunensystem aufgerüstet oder ersetzt wird
  7. Wie der Schlamm derzeit das Gelände verlässt und wie er berechnet wird

Punkt 2 ist derjenige, der am häufigsten als einzelne Zahl angegeben wird. Geben Sie den Bereich an, denn eine Anlage, die in der Hochsaison Spitzenleistungen erbringt und in der Nebensaison hungert, ist eine Anlage, die ihre Grenze zweimal im Jahr überschreiten wird.

Aufrüstung eines bestehenden Lagunensystems

Die meisten POME-Projekte sind Upgrades statt Neubauten. Die übliche Reihenfolge, nach Rendite geordnet:

  1. Ölentfernung und Kühlung zuerst beheben. Sie sind günstig und schützen alles nachgelagerte.
  2. Fügen Sie die Polierstufe hinzu oder verbessern Sie sie wenn die Lücke zum Limit bescheiden ist.
  3. Anaerobe Lagunen auf geschlossene Vergärung umstellen wo Land, Emissionen oder Biogaswert dies rechtfertigen.
  4. Mechanische Entwässerung hinzufügen wo die Schlammbehandlung zum Engpass geworden ist – was zu diesem Zeitpunkt normalerweise der Fall ist.

In dieser Reihenfolge zu arbeiten vermeidet den häufigen Fehler, eine große neue biologische Stufe zu kaufen, während die eigentliche Einschränkung der Ölverschleppung stromaufwärts oder der Schlammrückstau stromabwärts liegt.

Häufig gestellte Fragen

Warum wird die anaerobe Behandlung für POME anstelle der Belüftung eingesetzt?

Wegen der organischen Stärke. POME trägt eine extrem hohe CSB-Fracht, und die Belüftung einer so hohen Fracht würde eine enorme Energiemenge erfordern und Überschussschlamm in Mengen produzieren, die praktisch nicht zu handhaben sind. Die anaerobe Vergärung entfernt den Großteil der Fracht zu einem Bruchteil der Energiekosten, produziert weit weniger Schlamm und erzeugt Biogas, das aufgefangen und genutzt werden kann.

Muss POME vor der Behandlung gekühlt werden?

Ja. Abwasser, das die Sterilisation verlässt, liegt deutlich über dem Temperaturbereich, in dem die anaerobe Vergärung arbeitet, daher ist eine Kühlung zwingend erforderlich und nicht optional. Die direkte Zufuhr von heißem POME in einen Faulbehälter hemmt die Biomasse und destabilisiert den Prozess.

Kann die anaerobe Behandlung allein einen Abwasserstandard erfüllen?

Nein. Die anaerobe Vergärung entfernt den Großteil der organischen Fracht, lässt jedoch Rest-CSB und Ammoniak über den typischen Einleitungsgrenzwerten zurück. Danach ist eine aerobe Nachbehandlungsstufe erforderlich – Belebtschlamm, MBBR oder SBR, je nach Grenzwert und Standort.

Sollten wir unser Lagunensystem durch geschlossene Tanks ersetzen?

Es hängt von drei Dingen ab: wie viel Land Sie haben, wie streng Ihr Abwasserstandard ist und ob Biogas an Ihrem Standort einen Wert hat. Lagunen sind kostengünstig zu bauen, benötigen aber viel Land, setzen Methan in die Atmosphäre frei und können nicht angepasst werden, wenn die Grenzwerte verschärft werden. Geschlossene Vergärung kostet mehr, benötigt weit weniger Land, ermöglicht die Erfassung von Biogas und kann gesteuert werden.

Welche Entwässerungsausrüstung eignet sich für POME-Schlamm?

Es hängt davon ab, wohin der Schlamm gelangt. Wird er auf der Plantage ausgebracht, gewinnt in der Regel eine Mehrscheiben-Schneckenpresse, da sie kontinuierlich und unbeaufsichtigt läuft und mit öligem Schlamm gut zurechtkommt. Verlässt der Kuchen das Gelände und wird die Entsorgung nach Gewicht berechnet, erzeugt eine Kammer- oder Membranfilterpresse einen deutlich trockeneren Kuchen, und die Feuchtigkeitsdifferenz wird zu einer dauerhaften monatlichen Einsparung.

Wie wirkt sich die Saisonalität auf die Anlagenauslegung aus?

Der POME-Anfall folgt der Ernte, daher schwankt die Belastung im Jahresverlauf erheblich. Eine Anlage, die nur auf den Durchsatz der Spitzensaison ausgelegt ist, wird in der Nebensaison unterlastig betrieben, und anaerobe Biomasse verträgt eine längere Hungerphase nicht gut. Geben Sie Ihrem Lieferanten den saisonalen Bereich statt eines einzelnen Durchschnittswerts an und fragen Sie gezielt, wie die Auslegung die Nebensaison bewältigt.

Senden Sie Ihren Mühlen-Durchsatz, Ihre Abwasseranalyse und Ihre Anforderungen an die Einleitung oder Landausbringung, und wir werden die Prozesskette und die Ausrüstung vorschlagen: eine POME-Behandlungsvorschlag anfordern.

Dieser Artikel ist Teil unseres Leitfadens zu Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung.